โมเล่ศักดิ์สิทธิ์

ในที่สุดกิโลกรัมอาจหยุดพักจากอาหารโยโย่ ทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติใกล้จะกำหนดหน่วยมวลใหม่โดยพิจารณาจากค่าคงที่พื้นฐาน แทนที่จะเป็นโลหะชิ้นหนึ่งในฝรั่งเศสที่สูญเสียน้ำหนักเพียงเพื่อใส่กลับเข้าไปใหม่ ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2432 มาตรฐานสากลสำหรับกิโลกรัมคือกระบอกสูบแพลตตินั่มซุกไว้ใต้โถแก้วในโถแก้วอีกใบ ซึ่งเก็บไว้ในห้องนิรภัยนอกกรุงปารีส แต่ถึงแม้จะมีสภาพการจัดเก็บที่เข้มงวดมาก กระบอกสูบ (และสำเนาที่แน่นอนหกชุด) ก็มีน้ำหนักเพิ่มขึ้นจากฝุ่นในบรรยากาศ ทำให้ต้องใช้ห้องอบไอ

น้ำปกติเพื่อขจัดคราบสกปรก ยิ่งไปกว่านั้น 

กระบอกสูบทั้งเจ็ดเปลี่ยนมวลที่สัมพันธ์กันโดยไมโครกรัมต่อศตวรรษ ด้วยเหตุผลที่ไม่มีใครสามารถอธิบายได้อย่างเต็มที่ ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงต้องการกำหนดหน่วยเมตริกพื้นฐานของมวลใหม่ โดยอาศัยสิ่งที่คงที่อย่างแท้จริง เช่นเดียวกับที่มิเตอร์ถูกกำหนดให้เป็นระยะทางที่แสงเดินทางในหนึ่งส่วนสามร้อยล้านของวินาที ทีมขนาดใหญ่หลายแห่งพยายามกำหนดกิโลกรัมในแง่ของค่าคงที่อะโวกาโดร ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในหมู่นักศึกษาวิชาเคมีว่าเป็นจำนวนอะตอมหรือโมเลกุลใน “โมล” หนึ่งตัว (ประมาณ 6.022 คูณ 10

23 ). ทีมนักวิทยาศาสตร์ในเยอรมนีวัดค่าคงที่โดยการนับอะตอมในทรงกลมซิลิคอน-28 ขนาด 1 กิโลกรัมที่สร้างขึ้นมาอย่างปราณีต นักวิจัยเลือกซิลิกอนเพราะอะตอมของมันมีแนวโน้มที่จะเรียงตัวกันเป็นผลึก ตั้งแต่แปดอะตอมถึงหนึ่งลูกบาศก์ วิศวกรกราวด์และขัดทรงกลมเป็นเวลาสองปีจนเกือบสมบูรณ์ — หากทรงกลมขยายให้มีขนาดเท่าโลก เนินเขาที่สูงที่สุดจะสูง 9 ฟุต ตามที่ Arnold Nicolaus นักฟิสิกส์จาก Physikalisch-Technische Bundesanstalt ในเยอรมนีกล่าว . ตามหลักการแล้ว การนับอะตอมก็เหมือนการประมาณว่ากระป๋องโคคา-โคล่าอยู่ในกอง 12 แพ็คขนาดยักษ์ นิโคเลาส์กล่าว เพียงวัดปริมาตรของกองและคำนวณจำนวนกล่องที่จะใส่เข้าไปข้างใน โดยคำนึงถึงระยะห่างระหว่างกล่อง นัก

วิจัยทำอย่างนั้นสำหรับทรงกลมซิลิกอนโดยการวัดระยะห่างระหว่างอะตอม

โดยใช้เอ็กซ์เรย์อินเตอร์เฟอโรเมทรี นักวิจัยพบว่าค่าคงที่ Avogadro เป็น 6.02214084 คูณ10 23 ด้ว

ยความไม่แน่นอนเพียง 30 ส่วนต่อพันล้าน พวกเขาเขียนในบทความที่เผยแพร่ออนไลน์วันที่ 12 ตุลาคมที่ arXiv.org ก้อนโลหะในปารีสสำหรับความผิดพลาดทั้งหมดยังคงเชื่อถือได้มากกว่านั้นเล็กน้อย มวลของมันไม่แน่นอนถึง 20 ส่วนต่อพันล้าน “เรากำลังใกล้เข้ามาแล้ว มันเป็นก้าวที่ยิ่งใหญ่” เอ็ดวิน วิลเลียมส์ นักฟิสิกส์กิตติมศักดิ์จากสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติในเมืองเกเธอร์สเบิร์ก รัฐแมริแลนด์ กล่าว แต่ปัญหาในตอนนี้คือไม่ใช่ทุกคนที่เห็นด้วยกับจำนวนจริงของค่าคงที่อโวกาโดร โครงการในอเมริกาและอังกฤษได้พยายามวัดค่าคงที่ด้วยวิธีอื่น โดยการปรับสมดุลแรงโน้มถ่วงบนมวลด้วยแรงไฟฟ้าที่จำเป็นในการระงับไว้กลางอากาศ แต่การทดลองซ้ำๆ ทำให้การวัดค่าคงที่อะโวกาโดรไม่สอดคล้องกัน ปัจจุบัน, หมายเลข Avogadro กำหนดโดยคณะกรรมการที่หาค่าเฉลี่ยผลลัพธ์จากการทดลองต่างๆ อย่างไรก็ตาม ความงามของค่าคงที่คือไม่สำคัญว่าคุณจะเลือกหมายเลขใด วิลเลียมส์กล่าว ตราบใดที่ค่าคงที่อะโวกาโดรคงที่ ก็จะเป็นประโยชน์สำหรับการกำหนดกิโลกรัม

แนะนำ : เคล็ดลับต่างๆ | เว็บรวมวิธีต่างๆ How to | จัดอันดับซีรีย์ | รีวิวครีม