Зачем сделали самый круглый в мире шар за 1 миллион евро
Когда говорят о «самом круглом шаре в мире ценой в 1 миллион евро», речь идёт не о ювелирном украшении или новом арт-объекте. Это уникальный объект, созданный для самой точной науки измерения массы, которая существует. Да, ученые тоже не прочь потратиться на воплощение научного идеала! А теперь давайте разберемся подробнее.
Этот шар — сфера из сверхчистого кремния-28. Он очень маленький (диаметр около 93,75 мм), но абсолютно невероятно ровный. Его поверхность настолько гладкая, что если бы его увеличить до размеров Земли, разница между самой высокой вершиной и самой низкой впадиной была бы всего несколько метров! Именно это и делает его самым круглым объектом в мире.
Стоимость примерно в 1 миллион евро обусловлена очень простыми вещами: сам материал — чистейший кремний-28 — чрезвычайно дорог. Его получают сложными технологическими процессами, похожими на те, что применялись в высокоточных лабораториях. Да и обработка требует ультратонкой полировки и измерений на атомарном уровне, что делает работу невероятно сложной и трудоёмкой.
Говорят, что общая стоимость проекта (включая работу, измерения и производство) была гораздо выше — около 3,5 миллиона евро! Чего ни сделаешь ради науки...
Зачем всё это? Ответ очень фундаментальный: чтобы точнее определить основную единицу массы — килограмм.
До недавнего времени килограмм определяли через физический объект — так называемый эталонный платиново-иридиевый цилиндр, который хранился во Франции с конца XIX века. Но со временем даже этот стандарт начал изменять свою массу на микрограммы, что для точных измерений неприемлемо.
Для того, чтобы избавиться от зависимости от старого эталона, международные учёные предложили новый метод: подсчитать количество атомов в теле заданной массы, а затем использовать это число для научного определения килограмма.
И самый круглый шар — это как раз тот объект, который позволил это сделать с невероятной точностью: его форма и однородность облегчили подсчёт атомов и позволили измерить значение фундаментальной константы — числа Авогадро — почти с беспрецедентной точностью.
Кажется, что дело исключительно теоретическое, но это важная часть всей современной науки и техники:
- Прецизионные измерения нужны в физике, химии, метрологии и промышленности.
- Новые стандарты массы помогают улучшать производство высокоточных приборов, электронных компонентов и даже фармацевтики.
- Такая точность исключает ошибки, которые могли бы накопиться в будущем.
Так что самый круглый в мире шар — это не просто красивая фигура. Это инструмент науки, созданный для того, чтобы переопределить главный стандарт измерения — килограмм — на основе фундаментальных свойств вещества.