據(jù)英國(guó)新科學(xué)家雜志報(bào)道,目前,該媒體列舉了本年度8項(xiàng)科學(xué)新聞之最,其中包括:迄今世界上最圓的物體、世界上最短的脈沖光、最熱、最快的行星等。
1、迄今世界上最圓的物體
今年7月份,科學(xué)家建立了迄今世界上最圓的一個(gè)純硅球體,以此來(lái)重新定義1千克重量單位。
地球上的1千克標(biāo)準(zhǔn)重量是以一個(gè)120年前的鉑銥圓柱體砝碼為準(zhǔn)。該砝碼儲(chǔ)存于巴黎以外一個(gè)守衛(wèi)森嚴(yán)的保險(xiǎn)箱中,但由于隨著時(shí)間的推移,這個(gè)砝碼的自身重量在日漸下降,所以越來(lái)越不可靠。為了重新定義更準(zhǔn)確的公斤測(cè)量標(biāo)準(zhǔn),德國(guó)不倫瑞克國(guó)立度量衡學(xué)研究所的研究員說(shuō),他們將利用一個(gè)直徑10厘米的純硅球體,來(lái)建立一個(gè)比巴黎圓柱體砝碼更準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量器具,他們將在2011年將這個(gè)純硅球體交給國(guó)際度量衡委員會(huì)(International Committee of Weights and Measures)討論使用,而這個(gè)直徑10厘米的純硅球體也將成為世界上最圓的物體。
據(jù)報(bào)道,該硅球體以純度99.99%的同位素“硅-28”制成。來(lái)自意大利、比利時(shí)、日本和美國(guó)的科學(xué)家組成的科研小組將會(huì)精確的計(jì)算出用來(lái)制造該球體所需的硅原子數(shù)目,這樣大家就可以知道究竟1千克有多少硅原子。然而,這并不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的任務(wù)。首先,為了確定1千克這樣的圓球體到底有多大體積,科學(xué)家們得利用光學(xué)干擾儀從球體表面上隨機(jī)選擇60000個(gè)點(diǎn),來(lái)測(cè)量它們彼此間的距離,以確保這個(gè)圓球體是世界上最完美最精確的圓球體。然后,他們要利用X射線晶體檢測(cè)器來(lái)測(cè)量硅-28原子之間的空間距離和密度。知道了體積和密度之后,科學(xué)家們才可以精確的計(jì)算出這樣一個(gè)圓球體含有多少個(gè)硅-28原子,才能確定在地球上1千克的重量到底有多少個(gè)硅原子。
為了獲得最高純度的硅,科學(xué)家們使用了前蘇聯(lián)用來(lái)提煉鈾、制造核武器的離心機(jī)。然后這些純度達(dá)到99%的硅片運(yùn)到德國(guó)國(guó)家度量衡研究所,經(jīng)過(guò)6次嘗試后,科學(xué)家們終于將這些硅片制成硅晶體。隨后他們被運(yùn)到澳大利亞,在那里它們經(jīng)過(guò)世界上手藝最好的光學(xué)器械工程師和最好的裝備打造之后,成為了世界上最完美、最圓的物體了。據(jù)報(bào)道,為了制作這兩個(gè)直徑93.75毫米的硅球體,整個(gè)工程耗時(shí)5年,耗資200萬(wàn)歐元(約合320萬(wàn)美元),同時(shí)集合了世界上在該領(lǐng)域最頂尖的科學(xué)家和最精密的裝備。
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