Los antiguos pensaban que el mundo era “alrededor del cielo”, pero no se dieron cuenta de que la tierra bajo nuestros pies era una esfera. Más tarde, algunas personas se dieron cuenta de esto gradualmente y lo probaron a través de la práctica. Cuando observamos el cielo estrellado con un telescopio, encontramos que el universo está lleno de varias esferas, que son muy similares a la tierra, pero algunas son muy diferentes.
Tras años de investigación, el ser humano ha descubierto que puede que no exista una esfera perfecta en el mundo, ni la tierra bajo nuestros pies ni los planetas del universo son “perfectos”. Pero a la ciencia siempre le ha gustado desafiar lo imposible, por lo que los científicos trabajaron juntos para crear la esfera más perfecta, pero después de medirla, aún se encontró que estaba sesgada.
La esfera más perfecta jamás creada por el hombre
Esta esfera perfecta fue investigada y producida conjuntamente por científicos de los Estados Unidos, Japón, Italia y otros países, y el nombre del proyecto fue “Avogadro”. El uso de este nombre como el nombre en clave del proyecto es probablemente para conmemorar al famoso físico y químico italiano Avogadro, quien propuso la constante de Avogadro e hizo importantes contribuciones a la física actual.
Según las introducciones relevantes, este proyecto tomó más de 5 años antes y después. A los ojos de la gente común, esto es algo incomprensible. Es solo para crear una “esfera”. ¿Es tan difícil? No es difícil hacer una esfera, después de todo, muchas personas usaban plastilina para exprimirla cuando eran jóvenes. Pero si quieres hacer una esfera perfecta, tienes que medirla constantemente y luego pulirla de nuevo, lo cual es muy problemático.
Para hacer que esta esfera sea suave y perfecta, los científicos optaron por usar silicio 28 para hacerla. Además, se requiere que la pureza del silicio 28 sea lo más alta posible, preferiblemente 99,999%. Por lo tanto, para extraer silicio-28 de alta pureza, los científicos viajaron a varios países y, finalmente, incluso tomaron prestada la centrífuga utilizada por la antigua Unión Soviética para fabricar armas nucleares para extraer silicio-28 de alta pureza, pero todavía era 99.999% de lo que todos querían.peor.
Una vez que se completan las materias primas, los científicos realizan sus respectivas funciones y comienzan a planificar cómo hacer esta “esfera perfecta”. Primero, las obleas de silicio de alta pureza preparadas por la centrífuga se miden y prueban para determinar nuevamente el valor exacto de su pureza.Después de 6 experimentos repetidos, el silicio 28 se transforma en cristales. Finalmente se completó en el laboratorio de la Organización de Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth de Australia. Antes de que se completara, “él” también viajó a varios países y se pulió muchas veces. Se puede decir que tiene un destino muy accidentado.
Dicho esto, el final feliz debería ser que los científicos digan que es la esfera más perfecta. Pero la realidad es a menudo insatisfactoria.Después de la medición, se encuentra que su valor todavía está sesgado. Aunque en comparación con otras esferas, esta desviación es muy pequeña, pero a los ojos de científicos rigurosos, “un pequeño error está a mil millas de distancia”.
Según los informes, el diámetro de esta esfera es de 93,75 mm, que se considera el objeto más redondo del mundo. Incluso si la esfera se amplía al tamaño de la Tierra, solo se pueden ver pequeñas ondas de unos 1215 mm en la esfera lisa, y el error circunferencial es de solo 3 a 5 metros.
Entonces, ¿por qué los científicos hicieron todo lo posible para crear esta esfera? ¿Es solo para demostrarles a todos que no existe una esfera perfecta en la realidad? Obviamente no, la intención original de los científicos al crear esta esfera es definir cuánto es 1 kilogramo, por lo que es necesario que su valor sea lo más preciso posible. En otras palabras, esta esfera perfecta juega el papel del “peso” que queremos ver en el mundo físico y representa la definición de 1 kilogramo.
Informes relacionados señalaron: Para verificar la precisión de la esfera, los científicos usaron un detector de cristal de rayos X para medir la distancia espacial entre 28 átomos de silicio en la esfera y determinaron que bajo algunas condiciones extremas, la esfera no sufren cambios atómicos significativos.
Debes saber que el estándar de cierta escala en el mundo físico afectará la investigación científica en muchos campos. Si el valor inicial es incorrecto, cuando se produce la cadena de errores posterior, la gente ni siquiera puede encontrar la causa, lo cual es muy grave.
La esfera perfecta originalmente estaba destinada a reemplazar el cilindro original de 1 kg, por lo que incluso si se desvía de la esfera perfecta teórica, no se volverá a pulir. Después de todo, moler significa pérdida de calidad, lo que es contrario a la intención original de hacerlo.
¿Existe una esfera perfecta en el mundo real?
Como se puede ver en la introducción relevante anterior, los científicos han dedicado más de cinco años a la investigación y no han podido crear una esfera perfecta. Aunque la molienda se detuvo más tarde porque la calidad ya no se podía perder, hay que decir que incluso si se pule durante décadas, una esfera perfecta no existe en el mundo real ¿A qué se debe esto?
Primero, echemos un vistazo a la definición relevante de una esfera perfecta, que se describe en la enciclopedia correspondiente:
“Una esfera perfecta tiene aproximadamente el tamaño de una pelota de ping-pong, recubierta con una capa ultrafina de niobio, y el error es solo de unos cuarenta átomos (menos de 10 nanómetros) en relación con una verdadera esfera perfecta”.
Se puede ver que no importa cuánto lo intentemos, todavía habrá errores, incluso si el error es solo una pequeña escala atómica de 40. Debes saber que la materia está compuesta por innumerables partículas elementales, incluso si conocemos el “tamaño” específico, es difícil contar completamente las partículas diminutas y dejar que se distribuyan en la esfera de acuerdo con nuestras ideas.
Además, una esfera perfecta es relativa, ¿por qué dices eso? Porque desde un punto de vista físico, una esfera perfecta debe aparecer en un entorno de absoluta ingravidez, y esta esfera aún no puede “girar”. En el mundo real, es imposible ver una esfera perfecta directamente a simple vista, porque necesita estar en un “plano perfecto”. De lo contrario, incluso si está fabricado, se deformará cuando se presione contra una superficie plana.
Pero vale la pena mencionar que, de acuerdo con el rango de desviación que podemos ver a simple vista, la esfera hecha por científicos usando silicio 28 de alta pureza es en realidad perfecta. Su error ocurre porque la comunidad física escala las observaciones a nivel microscópico.
