吊桶的资产

在最近的一个问题写修订研讨会核磁共振光谱学,援引一位同事质子的旋磁比的值10个重要的数字。我惊讶地盯着号码。到底会有别人来衡量与疯狂的精度水平吗?可能他们是什么样的人?快速浏览的文献发现,英国物理学家布莱恩吊桶,关键人物之一的国际标准单位的重新定义。

吊桶是最小的儿子住在Letcombe瑞吉斯的警官,南牛津。长大他晃悠着自行车,钟表修理收音机和重建,活动无疑促成了他的能力作为一个实验物理学家,并被授予奖学金,在牛津大学学习物理。他后来回忆的实用惊呆了完美的反射,针的中心放在soap电影扭曲了一个小压差,球在光的波长。当他说,他的导师说啊!你看,自然是恰当的。”

与原子光谱学博士学位毕业后,他娶了同学安格林菲尔德。1960年代初在英国科学是一个困难的时期,许多雄心勃勃的研究人员发现更好的支付在加拿大和美国的学术工作。食物没有不同。然而,两年后,他们回到英国,都已经在国家物理实验室工作特丁顿,世界中心的计量和标准。

粗磨的工作集中在验证和改善电力的基本单位。安培定义的两个电线中的电流之间的引力无限长度。小心伤口线圈悬浮光束武器的电流平衡近似无限的电线,和光学杠杆监测他们的运动。然而,这些设备的精度是有限的。也有越来越多的问题的可靠性/镉汞韦斯顿的细胞已经超过半个世纪的电压标准。

1962年约瑟夫逊结的发现提供了一个出路。辐射铌丝,插入一个blob的纯锡焊料在液氦温度下,用微波产生一个电压上升的步骤与普朗克常数成正比h和应用的频率。到1960年代末微电子工业的崛起意味着成千上万的这些设备可以组合在一个芯片上,以产生一个电压精确的承诺在10 1部分¹⁴。到1972年开始努力在不良贷款使用约瑟夫逊效应测定普朗克常数的新水平的精度。

吊桶是这一切的中心,精炼平衡测量常数,包括质子的旋磁比闻所未闻的精度。这个想法出现,基本常数可以用来定义SI单位。

1976年吊桶提出基于一个非常优雅的平衡原理,将消除许多早期的不确定性。他的想法是比较重力对物体的引力产生的电流线圈的线的长度l坐在一个磁场,B。首先是对象重,毫克ydF4y2Ba,放在锅里,目前应用于带来双方的平衡。当前的测量通过精确已知的电阻上的电压降、电压测量的超导约瑟夫森结的数组。

毫克=BlI

在第二步中,质量是删除和移动线圈磁铁在精确的速度,u,诱导电压线圈:

V=的客人

电压再次测量利用约瑟夫森结阵列,与线圈的运动之后通过观察激光干涉仪的干涉条纹放在下面的平衡。两个步骤的组合意味着磁场和线圈提单可以被删除,导致一个精致简单的关系:

VI =开战

通过这个方程可以直接测量质量的基本常数,h,e和c。方程两边的维瓦,所以吊桶给他设备功率平衡。他可以实现精度1 10⁸在1公斤(10毫克)。

原型激起了一连串的兴趣。与平衡的设想成为可能的重新定义千克的基本常数,而非物理对象。粗磨死后改名为平衡。

吊桶退出不良贷款在1998年成为一个流动的顾问。他还透露的秘密是一个计量学家:“持久性的固执,对这个问题,决心花只要需要克服它,并且需要得到最好的正确测量最后,这可能是几年。这解释了为什么我从未成为计量学家。

承认

我感谢最高计量学家迈克尔·德·波德斯塔(@Protons4B)连续显示吊桶很久以前,我在许多问题。