Redefinícia jednotiek sústavy SI z roku 2019

V roku 2019 došlo k redefinícii niektorých jednotiek sústavy SI tak, aby boli všetky základné jednotky sústavy SI definované pomocou nemenných vlastností prírody. Konkrétne došlo k zmene definícií pre štyri jednotky — kilogram, ampér, kelvin a mól. Táto zmena bola jednohlasne odhlasovaná 16. novembra 2018 vo Versailles vo Francúzsku a do platnosti vstúpila 20. mája 2019. Pôvodne boli definované základné jednotky SI tak, aby sa z nich dali definovať ostatné jednotky. Podľa nových definícií sú definované konštanty, z ktorých je možné odvodiť všetky ostatné jednotky, takže koncept „základných jednotiek“ už nie je nutný, no i tak sa používa. Ostatné jednotky (meter, sekunda a kandela) boli redefinované podľa nemenných vlastností už predtým.

Vzťahy medzi jednotlivými jednotkami v sústave SI. Vo vonkajšom kruhu sú naznačené novo definované konštanty, na ktorých sú založené jednotlivé jednotky. Šípky potom naznačujú, ktoré jednotky sú použité v definícii (napríklad pre ampér, A, je použítý elementárny náboj (e) a sekunda (s)).

Zmenené jednotky

Jednotky, ktorých definícia sa menila, boli po novom definované na základe presných hodnôt konštánt, od ktorých je ich definícia odvodená. Konštanta, ktorá ich definuje, je vždy definovaná danou jednotkou (a prípadne inými základnými jednotkami sústavy SI).

Kilogram

Kilogram bol pôvodne definovaný hmotnosťou valca z platiny a irídia. Nová definícia kilogramu je založená na presnej hodnote Planckovej konštanty, ktorá je definovaná ako h = 6,626 070 15 × 10^-34 kg⋅m²/s.

Kelvin

Stará definícia kelvinu hovorí, že jeho hodnota je rovná ${1 \over 273,16}$ termodynamickej teploty trojného bodu vody. Nová definícia spolieha na Boltzmannovu konštantu, ktorej hodnota bola zafixovaná na k_B = 1,380 649 × 10^-23 J K^-1.

Ampér

Pôvodná definícia ampéru bola veľmi teoretická a založená na hypotetickej situácii dvoch vodičov so zanedbateľným priemerom meter od seba vo vákuu. Zrealizovať túto situáciu a zmerať silu, ktorou na seba vodiče pôsobia, bolo prinajmenšom zložité. Nová definícia ampéru je však založená na elementárnom náboji, ktorého hodnota je presne e = 1,602 176 634 × 10⁻¹⁹ C, kde C je Coulomb, ktorý je definovaný ako A⋅s (ampér krát sekunda).

Mól

Mól bol pôvodne definovaný ako počet atómov ¹²C v 12 gramoch. Nová definícia je postavená na presnej hodnote Avogadrovej konštanty, ktorá je N_A = 6,022 140 76 × 10²³ mol^-1, a hovorí, že jeden mól obsahuje presne 6,022 140 76 × 10²³ elementárnych entít.

Referencie

Fyzikálny portál