Ist die Quantenphysik ein Grund für die Messunterschiede des International Prototype Kilogram?

Ich habe kürzlich erfahren, dass in Paris ein offizielles Kilogramm (IPK) aufbewahrt wird, mit dem alle Gewichtsmessinstrumente direkt oder indirekt kalibriert werden. Ich habe auch gelernt, dass jedes Mal, wenn der IPK gemessen wird, eine gute Chance besteht, dass die Messung ein wenig um ein paar Mikrogramm abweicht. Statistisch gesehen handelt es sich hierbei um einen zufällig beobachteten Messfehler.

Nun zu meiner Frage: Wenn Sie eine menschliche Komponente herausnehmen, liegt der Grund für den zufälligen Fehler in den Messungen in den Wahrscheinlichkeiten auf Quantenebene? Können Quantenwahrscheinlichkeiten beim Wiegen von Mikrogramm beobachtet werden?

Antworten (1)

Zum einen ist dies aufgrund der Art und Weise, wie wir das Kilogramm derzeit definieren, falsch:

Jedes Mal, wenn die IPK gemessen wird, besteht eine gute Chance, dass die Messung ein wenig um ein paar Mikrogramm abweicht.

Das Kilogramm ist per Definition die Masse des IPK. Sie können seine Masse nicht messen und etwas anderes als ein Kilogramm erhalten.

Was Sie tun können, ist, eine Kopie zu erstellen, sie unter identischen Bedingungen aufzubewahren und dann beide Objekte zu messen. Wir machen das schon seit einiger Zeit mit einer Reihe verschiedener Kopien, und die Kopien unterscheiden sich um einige zehn Mikrogramm.

Bildquelle

Um es klar zu sagen: Diese Massenvariationen haben nichts mit Quantenphysik zu tun . Stattdessen werden sie durch Dinge wie verursacht

  • Diffusion atmosphärischer Schadstoffe in das Metallgitter,
  • Oxidation der Oberflächenschicht des Metalls, oder
  • Verlust mikroskopisch kleiner Metallmengen beim Polieren des Werkstücks.

Keiner von ihnen hat etwas mit Quantenphysik zu tun.


Und wenn Sie denken, „dass Variabilität ziemlich schlecht klingt“, dann stimmt Ihnen die Welt der Messtechnik zu. Es gibt Pläne, die artefaktbasierte Definition des Kilogramms zu ersetzen , die im Mai 2019 in Kraft treten soll.