¿Se puede aumentar alguna vez la precisión de la constante de Planck?

Supongo que tengo cierta confusión sobre la historia del cálculo de la constante de Planck. Veo que la masa del electrón puede entrar en la ecuación aquí, pero ¿no se basa la medición de la masa principalmente en la precisión de los instrumentos? Supongo que no es algo que se pueda derivar como la relación de un círculo con su diámetro. (espacio plano). ¿Hay medición involucrada aquí y limitaciones de instrumentación? Entonces, ¿puede su precisión cambiar alguna vez o simplemente estoy fuera de curso aquí, puede ser el caso?

Grupos de todo el mundo, como NIST, dedican mucho tiempo a intentar mejorar la tecnología y las técnicas de medición para poder medir las constantes fundamentales con mayor precisión. Entonces, sí, la precisión cambiará.

Respuestas (4)

Siguiendo con el comentario anterior de Jon, esto es del sitio web del NIST (fechado el 21 de junio de 2016), que analiza una medida más precisa del kilogramo y la participación de la constante de Planck.

Una versión de alta tecnología de una balanza anticuada en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) acaba de acercar a los científicos un paso crítico hacia una definición nueva y mejorada del kilogramo. La báscula, llamada balanza de vatios NIST-4, realizó su primera medición de una cantidad física fundamental llamada constante de Planck con una precisión de 34 partes por mil millones, lo que demuestra que la báscula es lo suficientemente precisa como para ayudar a la comunidad internacional con la redefinición del kilogramo. 

La constante de Planck se encuentra en el corazón de la mecánica cuántica, la teoría que se usa para describir la física a la escala del átomo y más pequeña. La mecánica cuántica comenzó en 1900 cuando Max Planck describió cómo los objetos irradian energía en pequeños paquetes conocidos como "cuantos". La cantidad de energía es proporcional a una cantidad muy pequeña llamada h, conocida como constante de Planck, que posteriormente aparece en casi todas las ecuaciones de la mecánica cuántica. El valor de h – según la nueva medida del NIST – es 6.62606983x10 -34  kg∙m 2 /s, con una incertidumbre de más o menos 22 en los dos últimos dígitos.

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La balanza de vatios NIST-4 ha medido la constante de Planck con una precisión de 34 partes por mil millones, lo que demuestra que la báscula de alta tecnología es lo suficientemente precisa como para ayudar con la redefinición del kilogramo planificada para 2018.

De hecho, se puede aumentar la precisión de la constante de Planck. Como se detalla en este sitio web , existen cinco formas diferentes principales de calcular la constante de Planck, cada una con diferentes niveles de incertidumbre.

Aproximadamente cada cuatro años, una organización llamada CODATA (más específicamente, su Grupo de trabajo sobre constantes fundamentales) publica los valores más actualizados para las constantes fundamentales, incluida la constante de Planck. La actualización más reciente llegó en 2014 (aunque técnicamente se publicó a mediados de 2015). El valor de la constante de Planck en esta actualización fue 6.62607004 × 10 34 j s , con una incertidumbre estándar de 0.000000081 × 10 34 j s .

Este documento , así como los sitios web vinculados, tienen más información.

A partir de 2018 (fecha más probable por el momento), con la redefinición del Sistema Internacional de Unidades (SI) , la constante de Planck tendrá un valor exacto , permanente, con incertidumbre asociada cero, asignado según el último ajuste (2018). de las constantes fundamentales hechas por el grupo CODATA (ver respuesta relacionada aquí).

Asignar un valor oficial a la constante de Planck no elimina repentinamente los problemas para medir su valor real. Declarar que un año tiene 365 días todavía significa que el calendario no estará sincronizado con las estaciones.
@Schwern Tengo entendido que la incertidumbre en la medición seguirá ahí, pero en lugar de la incertidumbre sobre el valor de la constante de Planck dada la masa de "el" kilogramo en París, entonces será la incertidumbre de la masa de dicho kilogramo dada la valor entonces definido de la constante de Planck...
@JonasHeidelberg Sí, es exactamente así: la incertidumbre se trasladará a la realización del kilogramo. Estoy escribiendo desde el teléfono y no podría ampliar eso ahora.

No. En unidades sensibles, la constante de Planck reducida es exactamente 1. Su precisión no se puede mejorar en ningún sentido significativo.

En unidades no sensibles como las que los humanos a veces usan en la casa, la constante de Planck es una mezcla de unidades de masa, longitud y tiempo. Dado que la unidad de masa (el kilogramo) no está definida físicamente, debe medirse y esa medición puede mejorarse. De hecho, debe mejorarse para cambiarlo a una versión definida físicamente, lo que debería suceder dentro de unos años.

Eh. ¿Me votan negativo porque la gente no sabe que esto es cierto? ¿O odian mi tono casual? ¿O quieren más citas? ¿O que? Estoy confundido.
El botón de voto negativo dice "Esta respuesta no es útil". Claro, puede redefinir cualquier cosa que desee para que sea 1, pero aún necesita medirlo para que sea útil. "¿Cuál es la masa del Sol?" "1". "¿1 qué?" "1 sol". Es una definición circular. De repente, no sabes qué tan masivo es el Sol solo porque declaraste que su masa es 1. Cualquier medida derivada solo puede ser tan precisa como tu medida de la masa del Sol.
No creo que eso sea realmente cierto. Ciertamente no puedes definir algo unitario como 1 de una manera sensata. La constante de Planck es una relación de unidades, por lo que define la relación entre masa, longitud y tiempo de una manera específica. Hay un significado profundo y significativo en el hecho de que this, G y c se puedan establecer en 1.
Esto es, básicamente, lo que están haciendo las unidades SI . Excepto que en lugar de establecerlo en 1, mantienen sus valores históricos. Pero todavía tienes que medirlos. Y eso todavía tiene imprecisiones. Aún obtendrá medidas ligeramente diferentes de lo que se supone que es 1.
Es por eso que publiqué una nueva respuesta a pesar de que 2 personas ya ofrecieron estas medidas del valor del kilogramo como respuestas. El valor del kilogramo es interesante (para los humanos) y medible, y puedes expresar la constante de Planck como una relación entre el valor del kilogramo y otras cosas. Pero fundamentalmente, el valor del kilogramo no tiene nada que ver con la constante universal.
Xerxes... Creo que tu enfoque es significativo. Estoy investigando esto más a fondo y volveré más tarde.
He encontrado tu estilo divertido :-) Pero algunas personas piensan que es malo. Afaik, hay un problema con las unidades de Planck: la constante gravitacional no se puede medir muy bien, en comparación con la masa del viejo ladrillo platina.