Kwantowy układ SI - podstawy fizyczne i perspektywy przyjęcia

• Autorzy: Zięba A.

Warianty tytułu

EN

The Quantum SI - physical fundamentals and adoption perspective

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Aktualny układ SI oparty jest na wybranych równaniach fizyki klasycznej (zdefiniowanej jako opis zjawisk, które nie biorą pod uwagę ziarnistości materii i promieniowania). Istotą projektowanych zmian podstaw układu SI, nazywanych skrótowo „nowy układ SI” lub „kwantowy układ SI”, jest wykorzystanie praw i zjawisk fizyki kwantowej. Zasada ustalenia wartości podstawowych stałych fizycznych (c, NA, kB, e, h) podobna jest do koncepcji „jednostek naturalnych”, używanych w fizyce teoretycznej. Omówiono też najnowsze wyniki pomiarów stałej Plancka (opublikowane w 2014 r.), otwierające możliwość przyjęcia redefinicji układu SI jeszcze w tym dziesięcioleciu.

EN

Actual SI is based on selected equations of classical physics (defined as a description of physical phenomena which do not take into account a discontinuous nature of both matter and radiation). The essence of a proposed redefinition of the foundations of the SI, named „the New SI” or „the Quantum SI”, is making use of selected phenomena and equations of quantum physics. The principle of fixing the values of fundamental physical constants, namely c, NA, kB, e and h, is similar to the idea of „natural units” used in theoretical physics. The latest measurements of Planck constant (published in 2014) open a possibility of the final acceptance of redefinition of the SI before the end of the present decade.

Słowa kluczowe

PL

układ SI; jednostki miary; fizyka kwantowa

EN

SI; measurement units; quantum physics

• Wydawca: Główny Urząd Miar
• Czasopismo: Metrologia i Probiernictwo : biuletyn Głównego Urzędu Miar
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 1-2 (8-9)
• Strony: 14--19
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zięba A.

• Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

Bibliografia

• [1] SI Brochure: The International System of Units (SI), BIPM (2006), 8th edition.
• [2] Cooper L. S., Istota i struktura fizyki, PWN, Warszawa 1975.
• [3] Hilbert D., Mathematical problems. Lecture delivered before the International Congress of Mathematicians at Paris in 1900 [w:] Bull. Amer. Math. Soc. 8 (1902), 437-479.
• [4] Tomlin K. A., Natural systems of units. To the Centenary Anniversary of the Planck System.
• [5] Zięba A., O definicji i realizacji ampera w fizyce klasycznej [w:] Foton 125 (lato 2014), 31-40.
• [6] Hartland A. i inni, Direct comparison of the quantized Hall resistance in gallium arsenide and silicon [w:] Phys. Rev. Lett. 66 (1991), 969-972.
• [7] Nawrocki W., Wstęp do metrologii kwantowej, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2007.
• [8] Dudek E., Mosiądz M., Orzepowski M., Wzorce wielkości elektrycznych oparte na zjawiskach kwantowych [w:] Metrologia. Biuletyn Głównego Urzędu Miar 14, nr 3 (2009), 3-16.
• [9] Recommendation 1 (CI-2005): Preparative steps towards new definitions of the kilogram, the ampere, the kelvin and the mole in terms of fundamental constants.
• [10] Resolution 1 of the 24th CGPM (2011): On the possible future revision of the International System of Units.
• [11] Mills I. M., Mohr P. J., Quinn T. J., Taylor B. N., Williams E. R, Redefinition of the kilogram: a decision whose time has come [w:] Metrologia 42 (2005), 71-80.
• [12] Mills I. M., Mohr P. J., Quinn T. J., Taylor B. N., Williams E. R., Redefinition of the kilogram, ampere, kelvin and mole: a proposed approach to implementing CIPM recommendation 1 (CI-2005). Metrologia 43 (2006), 227-246.
• [13] Zięba A., O świecy zwanej kandelą [w:] Foton 102 (2008), 34-38.
• [14] Ossowski R. L., Przegląd aktualnej wiedzy na temat prowadzonych badań nad redefinicją jednostki masy (stan na koniec 2013 r.). Metrologia i Probiernictwo nr 1-2 (2014) 25-29.
• [15] Andreas B. i inni, Counting the atoms in a 28Si crystal for a new kilogram definition [w:] Metrologia 48 (2011), S1-13.
• [16] Consultative Committee for Mass and Related Quantities (CCM): Report of the 14th meeting (21-22 February 2013) to the International Committee for Weights and Measures.
• [17] Schlamminger S., Haddad D., Seifert F., Chao L. S., Newell D. B., Liu R., Steiner R. L., and Pratt J. R., Determination of the Planck constant using a watt balance with a superconducting magnet system at the National Institute of Standards and Technology.
• [18] Sanchez C. A., Wood B. M., Green R. G., Liard J. O. and Inglis D., A determination of Planck’s constant using the NRC watt balance [w:] Metrologia 51 (2014), S5 -S14 .
• [19] Robinson I. A., Watt and joule balances [w:] Metrologia 51 (2014), S1-S4.
• [20] Tekst Rezolucji 1. CGPM (2014) oraz SI road map dostępne są na portalu BIPM, zakładka On the future revision of the SI.