Wie genau können aktuelle Technologien die Masse eines Objekts messen?

Massen verschiedener Objekte sind auf dieser Wikipedia-Seite aufgeführt: Größenordnungen (Masse) . Beispielsweise liegt die Masse eines HIV-1- Virus in der Größenordnung von 1 Femtogramm.

  • Werden diese Daten tatsächlich gemessen (was ich wirklich bezweifle) oder berechnet?

  • Was ist die genaueste Messtechnik, die wir haben, um die Masse eines Objekts zu messen?

Die genauesten Massenmessungen sind wahrscheinlich die neuesten Elektronenmassenmessungen und dann Atommassenmessungen, die in Penning-Fallen durchgeführt werden. Ein Virus ist kein genau definiertes und isoliertes Objekt, es lebt normalerweise in einer Umgebung mit Luft und Wasser, dh man kann ihm keine genaue Molekülmasse zuordnen (es spielt auch keine Rolle).
Meinst du wirklich präzise oder meinst du sensibel? Wenn Sie nach der Messung sehr kleiner Massen fragen, scheinen Sie mehr an Empfindlichkeit als an Präzision interessiert zu sein. Können Sie bitte klarstellen?
@Floris Ich meine Präzision, da ich die winzige Masse eines Objekts wissen möchte. Ein Messgerät kann extrem empfindlich sein, aber nicht genau. Ein Beispiel könnte ein Rauchmelder sein. Ein idealer Rauch ist unendlich empfindlich und selbst ein winziger Rauchstoß würde ihn auslösen, aber er sagt nicht aus, wie viel Rauch vorhanden ist. Also, ja, ich glaube, ich interessiere mich mehr für Präzision als für Sensibilität.

Antworten (2)

Die genaueste Messung der Masse eines Elektrons wurde von Sturm et al. in Nature 506, 467–470 (27. Februar 2014) mit einer relativen Genauigkeit von angegeben 3 × 10 − 11 , was bedeutet, dass sie die Masse besser als bestimmt haben 3 × 10 − 41   k g .

Wenn das nicht das Beste ist, gibt es Ihnen zumindest eine Obergrenze ...

Beachten Sie, dass, wenn Sie eine so kleine Masse direkt mit einer Waage auf der Erde wiegen könnten, die Kraft der Anziehungskraft einer Mücke (Masse 2,5 mg) auf ein Sandkorn (0,7 mg) in einer Entfernung von etwa 6 Millionen Kilometern entsprechen würde - etwa 17 mal die Entfernung zum Mond...

Erstaunlich.

Danksagung: Der Kommentar von CuriousOne brachte mich zum Nachdenken über die Messung der Masse des Elektrons und führte mich zu der obigen Analyse.

Ich stimme dafür, dass der Moskito-Sandkorn-Gigameter als neue Standardkrafteinheit eingeführt wird. wir können also nur sagen, dass die Kraft 0,6 Floris beträgt ;-)
Wie kann man eine Masse mit einer Genauigkeit messen, die weitaus größer ist als die Genauigkeit, die erreicht wird, wenn man die Masse des internationalen Prototypkilogramms mit den Massen der Replikat-Standardkilogramme vergleicht, die in verschiedenen Standardlabors auf der ganzen Welt untergebracht sind?
@Farcher Nun, Sie bekommen keinen langen Hebel und setzen an einem Ende ein Referenz-kg und am anderen das Ding, das Sie messen möchten.
@Yakk Aber wenn du die Masse der Elektronen kennst kg s mit einer relativen Genauigkeit von 3 × 10 − 11 , dann kennen Sie die Masse des internationalen Prototypen in m e s mit einer relativen Genauigkeit von 3 × 10 − 11 . Wie können Sie das wissen, aber anscheinend nicht dasselbe für die Repliken?
@JiK einfach: Sie messen nicht relativ zum kg. Sie erstellen einen Ad-hoc-Standard, an dem Sie sich genau messen können. Sie berechnen ein Verhältnis. Dann sprechen die Leute darüber als kg, denn während Ihr Artikel (sagen wir) über das Verhältnis zwischen der Energie der Elektronenmasse und der Energie eines 1-GHz-Photons oder der Planck-Masse oder einer anderen Referenzmasse sprach, denken die Leute an Masse als kg .
@Yakk Oh, ich denke, ich hätte den in dieser Antwort verlinkten Artikel lesen sollen, bevor ich ihn kommentiere ... :) Aus dem Wortlaut der Antwort und Farchers Kommentar dachte ich, dass sie behaupten, die Masse in Kilogramm mit dieser Genauigkeit zu kennen. Außerdem bin ich der Meinung, dass die aktuelle SI-Kilogramm-Definition zerstört werden muss.
Es ist nicht klar, was gemeldet wird. t
Fortsetzung ... Die Elektronenmasse wird als 9,109 x 10 ^ 31 aufgeführt. Wollen Sie damit sagen, dass diese Zahl innerhalb von 3 x 10 ^ -11 genau ist?
Das sagt die Zeitung!

Viele davon sind kalkuliert. Alle, die haben u oder D a als Einheit sind atomare Masseneinheiten, auf die oben in der Tabelle verwiesen wird. Sie zählen einfach die Atome und addieren. Für Bakterien, Hefen und dergleichen wird es von einer Probe zur anderen variieren. Es wird nicht viel Genauigkeit angegeben und es ist wahrscheinlich, dass sie das Volumen verwenden (leicht mit einem Foto zu messen) und eine Dichte wie Wasser annehmen.

Wie genau können aktuelle Technologien die Masse eines Objekts messen?
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