6月29日(土) 高エネルギー加速器研究機構(以下「KEK」)主催の公開講座「単位と定数、そして宇宙とのつながり」に行って来ました。近いこともあって、物見うさんで参加してきました。
場所はつくば市のKEK内、小林ホールです。(中は撮影禁止)
公演は2コマで
「計量単位の昨日、今日、あした ~究極の基準を求めて」
産業技術総合研究所 計量標準総合センター長 臼田孝さん
と
「なぜか宇宙はちょうどいい」
高エネルギー加速器研究機構 素粒子原子核研究所 理論センター教授 松原隆彦さんでした。
1コマ目の 「計量単位の昨日、今日、あした ~究極の基準を求めて」では、軽量の歴史から入って、その種類、そしてそのなかでも質量の現在の状況についてお話頂きました。
重さをはかる天秤は数千年前のエジプトの「死者の書」にも出てきたり、そのエジプトでは長さの単位をファラオの肘から先の長さで決め、それを「キュビット」と呼んで定義して、それをもとにピラミッドなども建てられていたらしい。
単位には定義と現示が必要で、定義は「ファラオの肘から先の長さ」にあたり、現示はその長さが皆に分かるように表した「棒」であったりする。ちょっと前の質量の現示物はキログラム原器だったわけだが、現在は違う(この話後述)。
現在のSI単位の基本単位はいくつあるか?とクイズされたが答えられず。
答えは以下の7つとのこと。
時間:秒
長さ:メートル
質量:キログラム
電流:アンペア
温度:ケルビン
物理量:モル
光度:カンデラ
そして、上記単位を定義するための定義定数なるものが決められていてそれは
真空中の光の速さc:299,792,458ms-1 だったり
プランク定数h:6.62607015×10⁻34
だったりと、この辺ですでに理解が怪しくなる
なので、実際の質量キログラムの話へ
メートル、キログラムというといわゆる「メートル条約(1875年)」で決められて、メートル原器やキログラム原器がある(あった)というのは、私も知っている。小学校の頃の「科学と学習」で読んだぞよ
それらが保管されているフランスパリ郊外の「国際度量衡局」は、1940年のドイツによるパリ占領の際も不可侵であったそうである。入館は厳しく制限されるうえに、保管してある部屋へは3つの国から持ち寄った3つの鍵がないと開かないそうで、その様子をビデオで見せて頂きました。
そのビデオには講演者の臼田さんも写っておられました。
その「キログラム原器」ですが、うん十年かに一度の複製品との比較校正で50マイクログラム減っていたんだそうです。ただ、これ原器が減っているのか、他のものが増えたのかは厳密には分からない状態で、これがあと百年、二百年続くとどれくらい誤差がでるのか?という問題になってしまう。
そこで、長さなどと同じように不変の定義定数から定義できないかという議論が、2000年代から始まり、2018年には国際度量衡総会で新たな基準が決まったそうです。
ちょっと脱線ですが臼田さんその他、国際会議へ出発の際NHKの「サラメシ」の取材も受けられていたようです↓
そこで決まった新しいキログラムの定義は
プランク定数を6.62607015×10−34 J sとすることによって定まる質量 |
なんだそうです・・・