Selain kilo yang berharga, Mendeleev Research Institute di St. Petersburg memiliki standar meteran, ampere dan kelvin
Akan berubah menjadi apa hidup kita jika unit pengukuran tiba-tiba menghilang - semua volt, gram, kelvin ini? Jangan menonton TV, pergi ke toko, atau berpakaian untuk cuaca. Dan ini masih bunga.
- Setiap penerimaan informasi - visual, tekstual, auditori - sebenarnya adalah sebuah pengukuran: ketika kita membedakan kata, simbol, gambar, kita membandingkannya dengan sesuatu, - jelas Kirill Gogolinsky, direktur dari Mendeleev All-Russian Research Institute of Metrology. - Akurasi pengukuran menentukan tingkat perkembangan ekonomi negara dan kecepatan perkembangannya.
TUJUH BESAR
Metrologi, ilmu yang memastikan keseragaman pengukuran, membantu berbicara dalam bahasa yang sama ke seluruh dunia. Jika bukan karena dia, umat manusia tidak bisa mengatur perdagangan, menjalin komunikasi teknik, bahkan merakit mobil.
Institut Mendeleev - tempat lahir metrologi Rusia Foto: Oleg KUZENKOV / kp.ru
Perwujudan ukuran adalah alat (misalnya, penggaris), atau benda (berat yang sama). Perangkat dan objek dari mana banyak salinan dibuat disebut standar. Setiap negara berusaha untuk menciptakan standar sebanyak mungkin dan menerapkan teknologi tertinggi untuk ini, agar tidak pergi ke tetangga atau ke Prancis untuk mendapatkan berat badan ideal setiap saat (kilogram utama dunia disimpan di sana).
Video promosi:
- Saat ini di negara kita ada 164 standar, - jelas kepala Rosstandart Alexei Abramov. - Rusia adalah salah satu dari lima negara yang secara aktif mempromosikan metrologi.
Beberapa standar disimpan dalam “ termos ”, sebuah bangunan di dalam gedung Foto: Oleg KUZENKOV / kp.ru
54 dari 164 standar disimpan di Research Institute of Mendeleev, "tempat lahir metrologi Rusia". Semua standar dunia lahir dari tujuh besaran dasar: meter (panjang), kilogram (massa), sekon (waktu), ampere (arus listrik), kelvin (suhu), mol (jumlah zat) dan candela (intensitas cahaya).
Standar negara adalah harta nasional. Tapi tujuh yang luar biasa ini adalah yang paling berharga di antara mereka. Dan empat ukuran - meter, ampere, kelvin dan kilogram - disimpan di St. Petersburg.
TERBAIK DI BUMI
- Kami adalah yang terbaik di dunia dalam kelvin! - katakan institutnya. - Pembangunan rumah tangga mampu memperluas jangkauan hingga 3.473 derajat Kelvin dan mengurangi kesalahan reproduksi satu setengah hingga dua kali lipat.
Kelvin menempati setengah ruangan Foto: Oleg KUZENKOV / kp.ru
Nol pada skala Kelvin sama dengan minus 273 derajat Celcius. Standar suhu terlihat jauh dari seperti termometer: pemasangan pemancar panas paling kompleks, banyak lensa, dua benda yang benar-benar hitam, dan beberapa komputer, berdasarkan efek kuantum, membutuhkan setengah ruangan. Tujuh puluh persen bagiannya adalah Rusia.
Ruangan tempat kelvin "hidup" disimpan pada suhu yang konstan: bahkan tinggal sebentar dengan orang-orang di laboratorium memengaruhi pembacaan.
Pengukur suhu terdiri dari banyak pemancar dan lensa Foto: Oleg KUZENKOV / kp.ru
- Sekarang kita bandingkan kelvin kita dengan orang Jepang, - jelas penjaga kelvin Anatoly Pokhodun. - Prosesnya sendiri membutuhkan banyak waktu: untuk membandingkan pada satu titik - sekitar dua jam, namun perlu di banyak titik. Satu orang tidak bisa melakukannya. Butuh sepuluh tahun untuk mempersiapkan perbandingan ini.
PASANGAN DINGIN
Raja di antara besaran listrik adalah ampere. Tapi perlahan ada reorientasi ke standar kuantum volt (voltase) dan ohm (resistansi). Volt "hidup" dalam instalasi yang kompleks, ditempatkan di ruangan berpelindung. Pengukuran dilakukan pada suhu sangat rendah.
- Suhu terendah digunakan saat mereproduksi besaran listrik khusus, - jelas penjaga volt Alexander Katkov. - Suhu mencapai milikelvin. Getaran termal atom di dalamnya sangat kecil sehingga tidak merusak sifat listrik material. Volt pada empat kelvin diukur dengan akurasi sepuluh pangkat minus sebelas.
Ini kira-kira seperti apa volt referensi itu. Foto: Oleg KUZENKOV / kp.ru
Pada dasarnya, volt adalah sirkuit mikro yang tertanam dalam helium cair. “Kami telah mengembangkan satu-satunya standar volt portabel di dunia,” kata Kirill Gogolinsky. - Dengan bantuannya, perbandingan internasional dibuat, dan kami menunjukkan hasil terbaik di dunia.
Ohm juga lebih suka dingin yang ekstrim. Hambatan dapat dilacak secara harfiah oleh satu elektron.
- Salah satu masalahnya adalah medan magnet saat ini, - kata penjaga ohm Yuri Semenov. - Tidak mudah mengeluarkan mikrostruktur darinya. Tapi kita perlu mengukur besaran nano.
… Dan - oh Foto: Oleg KUZENKOV / kp.ru
Ada meja batu di tengah laboratorium Volt. Tapi ini bukan hanya sebuah perabot: ini adalah … puncak dari pondasi seberat 750 ton tiga lantai dari sebuah bangunan terpisah yang terletak di dalam gedung. Beton "termos" tidak tergantung pada dinding luar. Bagaimanapun, tidak sedikit getaran - dari Moskovsky Prospekt yang sibuk, dari stasiun metro Tekhnologichesky Institut di dekatnya, dari trem yang berjalan di Zagorodnoye - tidak boleh mencapai maha suci, hingga satu kilogram.
"BERPIKIR" DAN "MENUA"
Jika standar keenam satuan dasar pengukuran didasarkan pada konstanta fisik dan tidak bergantung pada "besi", maka kilogram adalah standar artefak terakhir. Artinya, meskipun sempurna, tetapi sebuah objek.
Tidak ada tutup dan hopper yang dapat menyelamatkan logam dari “ menurunkan berat badan ” Foto: Oleg KUZENKOV / kp.ru
“Standar dunia untuk kilogram adalah berat yang disimpan di Sevres dekat Paris,” jelas Gogolinsky. - Ada salinannya di semua lembaga metrologi dunia. Situasinya begini: jika Anda mencuri kilogram primer di Prancis, maka seluruh dunia akan kehilangan satu kilogram.
Kilo utama Rusia (dan saudara kembarnya) berusia 125 tahun. Ini adalah berat yang terbuat dari paduan platinum dan iridium dengan tinggi dan diameter 39 milimeter. Satu kilogram disimpan di bawah tutup kedap udara di brankas dengan tiga kunci di bunker terpisah di laboratorium dengan kelembaban dan suhu tertentu, yang terletak di gedung "termos".
Kilogram sempurna yang dinyatakan dalam konstanta adalah impian seorang ahli metrologi Foto: Oleg KUZENKOV / kp.ru
- Kami mengambil standar setiap lima tahun untuk dibandingkan dengan salinan, - kata penjaga kilogram Viktor Snegov. - Terakhir kali dibandingkan dengan standar Paris adalah pada 1993 dan 2013.
Tetapi bahkan dalam kondisi seperti itu, kilogram Rusia "kehilangan berat". Sejauh ini, satu mikrogram dengan kesalahan pengukuran tiga mikrogram. Tetapi nenek moyang Prancisnya dari waktu ke waktu menjadi lebih ringan sebanyak lima puluh mikrogram. Alasannya, para ilmuwan menyarankan, adalah pergerakan atom dan transfer mikro partikel logam ke pendukung selama perbandingan.
Membuka brankas seberat satu kilogram adalah prosedur yang serius dan melelahkan Foto: Oleg KUZENKOV / kp.ru
Standar dunia sebelumnya untuk kilogram jauh lebih tidak dapat diandalkan dan nyaman: itu adalah satu desimeter kubik air suling. Standar massa secara tidak sengaja bergantung pada standar panjangnya. Sekarang ada komparator vakum - skala ultra-modern yang mampu menghitung suatu benda dengan atom.
Pembanding - timbangan yang mampu menghitung atom Foto: Oleg KUZENKOV / kp.ru
“Dalam margin kesalahan, kilogram kami saat ini tidak berubah, tetapi persyaratannya terus bertambah,” kata Kirill Gogolinsky. - Ada masalah tidak hanya akurasi, tetapi juga pelestarian dan reproduksi kilogram seperti itu.
43 NOL
Perekonomian dan industri yang sedang berkembang membutuhkan penambahan jumlah tempat desimal.
“Definisi ulang sudah lama tertunda: industri presisi, seperti farmakologi, sedang berkembang secara aktif,” kata Alexey Abramov. - Tetapi kontribusi metrologi terhadap perekonomian adalah satu persen dari PDB.
Standar massa cadangan juga berusia 125 tahun Foto: Oleg KUZENKOV / kp.ru
Komunitas dunia berencana untuk beralih dari standar buatan manusia ke nilai kuantum yang benar-benar tepat pada tahun 2018.
“Ada dua proyek internasional yang didedikasikan untuk standar baru kilogram,” jelas Viktor Snegov. - Yang pertama adalah penentuan kilogram melalui konstanta Planck menggunakan apa yang disebut timbangan watt, yang membandingkan energi mekanik dan listrik. Yang kedua adalah jalur dari konstanta Avogadro dan bola silikon.
Satu kilogram bola silikon isotop 28 dapat disalahartikan sebagai berat yang sama. Tetapi ada satu perbedaan penting: para ilmuwan tahu berapa banyak atom di dalam bola ini. Ini - menakutkan untuk mengatakan - sekitar lima puluh septillion buah (setelah lima - 43 nol). Jika umat manusia berpindah dari satu berat ke bola, maka pertanyaan tentang berapa kilogram itu akan terjawab: "Ini adalah massa dari begitu banyak atom silikon-28." Pembanding akan membantu mereproduksi standar baru. Dan tidak ada logam yang menua, tidak ada perbedaan.
Kilogram utama Rusia memiliki banyak 'keturunan' terbuat dari baja Foto: Oleg KUZENKOV / kp.ru
- Silikon adalah unsur yang sangat stabil: ia membusuk setelah miliaran tahun, lapisan oksidasinya minimal, - para ilmuwan menjelaskan. “Ia memiliki struktur kristal yang jernih, sehingga penggilingan dapat mencapai jumlah diameter atom yang sama ke segala arah. Bola adalah bentuk yang paling optimal.
Ada sekitar seratus bidang seperti itu di dunia sekarang. Dua yang pertama berharga dua juta euro: hanya pemolesan silikon paling murni buatan Rusia, yang dilakukan di Australia, yang berlangsung selama dua tahun.
PADA SAAT INI:
Sebuah technopark akan muncul di Lomonosov, di mana standar baru akan dibuat
Dalam perjuangan untuk kemerdekaan dari impor, Rusia "menekan" pada metrologi. Sebuah technopark akan muncul di dasar Mendeleev Research Institute di Lomonosov, di mana mereka akan membuat standar baru dan mengembangkan sistem pengukuran otomatis.
“Technopark akan menyatukan pengembang dan produsen peralatan pengukur Rusia dan kompetensi Rosstandart,” kata Andrey Khovanskiy, kepala departemen proyek investasi di VNIIM yang dinamai Mendeleev. - Kami merencanakan pengecualian impor sepenuhnya. Jika sekarang menjadi 89 persen, maka pada tahun 2020 setidaknya akan menjadi lima puluh.
VNIIM dinamai berdasarkan Mendeleev / kp.ru
Technopark akan beroperasi penuh pada 2022. Sekarang di situs seluas 35,5 hektar ini terdapat delapan belas bangunan, termasuk bangunan unik: bangunan tahan bising, laboratorium bawah tanah. Benar, mereka butuh perbaikan. Selama tahap pertama, lima bangunan industri, kompleks logistik, gedung perkantoran dan tiga bangunan tempat tinggal untuk spesialis bukan penduduk akan muncul di lokasi.
Desain akan memakan waktu satu tahun, perbaikan dan konstruksi dua tahun lagi. Semuanya membutuhkan 9,1 miliar rubel.
VNIIM dinamai berdasarkan Mendeleev / kp.ru
Pertama-tama, technopark akan menangani sistem pengukuran otomatis di bidang ekologi. Rencana tersebut termasuk pengukuran elektrokimia untuk obat-obatan, metrologi sistem cyber-fisik "cerdas", metrologi gas dan kompleks petrokimia. Dan pada saat yang sama - pengembangan basis referensi. Apalagi warga akan melakukan ini hanya dengan peralatan mereka sendiri.
“Kami sedang mendiskusikan paket insentif pajak untuk technopark,” kata Maxim Meiksin, ketua Komite Industri dan Inovasi St. Petersburg. - Pembuatan peralatan pengukur dan segala sesuatu yang berhubungan dengannya akan dimasukkan dalam daftar kegiatan yang tarif pajaknya akan dinolkan.
Sekitar sepuluh organisasi sudah siap untuk bekerja di technopark tersebut. Smolny percaya bahwa Lomonosov Technopark akan menjadi "proyek terobosan yang serius".
Anna POSLYANOVA
