Эталон массы

С овременные эталоны — это, как правило, сложные аппаратурные комплексы. А эталон массы был и остается гирей — платиново-иридиевой "образца 1889 года" (именно тогда Международное бюро мер и весов изготовило 42 эталона килограмма). Сущность самой измерительной операции также осталась прежней и сводится к сравнению двух масс при взвешивании. Конечно, изобретены сверхчувствительные весы, растет точность взвешивания, благодаря которой появляются новые научные открытия (так, например, были открыты аргон и другие инертные газы).

Килограмм никак не связан ни с физическими константами, ни с какими-либо природными явлениями. Международный прототип эталона достают из хранилища не чаще одного раза в пятнадцать лет, российский — раз в пять лет. Все работы ведутся со вторичными эталонами (только их допускается сравнивать с основным), от вторичного эталона значение массы передается рабочим эталонам, от них — к образцовым наборам гирь.

Эталонные весы во ВНИИМ им. Д. И. Менделеева установлены на специальном фундаменте в 700 тонн, не связанном со стенами здания, чтобы исключить влияние вибраций.

В результате совместной работы ученых из Германии, Франции, России и Австралии был создан новый эталон килограмма в виде сферы. Как выяснилось, эталон массы, находящийся во Франции, отличается от своих копий в других странах. Поэтому было решено подойти к созданию эталона с другой стороны. Для решения это проблемы понадобился монокристалл чистого моноизотопного кремния (Si-28) с массой, соответствующей массе имеющегося платино-иридиевого эталона. После был определен его пространственный объем, с помощью методов рентгеновской кристаллографии определено расстояние между атомами в кристаллической решетке и, тем самым, его плотность, и выведено из них количество атомов, содержащееся в эталоне.

Эталон времени

Эталон времени — особенный. Все остальные эталоны вводятся в действие периодически, для сличения с ними вторичных и рабочих эталонов. Эталон, хранящий шкалу времени, нельзя остановить, как нельзя остановить время. Он работает всегда. Меньше всего он напоминает часы, а оборудование и научные подразделения, которые обеспечивают эксплуатацию эталона, занимают большое здание. Находится оно во Всероссийском научно-исследовательском институте физико-технических и радиотехнических измерений (ВНИИФТРИ) под Москвой.

Эталон времени — это сложный комплекс, в который входят цезиевые реперы (генераторы, дающие строго определенную частоту) и водородные хранители частоты, хранители шкал времени, приборы для измерения временных интервалов и другая аппаратура. Некоторые составляющие эталона уникальны, например радиооптический частотный мост, который служит для измерения частот излучения лазеров. В мире кроме России такой мост есть только в Канаде, во Франции, в США и Великобритании. Российский государственный эталон времени входит в группу лучших мировых эталонов, его относительная погрешность не превышает 5·10-14, то есть 0,00000000000005 секунды. За полмиллиона лет эталон даст погрешность в одну секунду.