Квантовая метрология

При создании системы единиц ФВ всегда стремились в качестве эталонов брать так называемые естественные константы, которые мало зависели от внешних условий и были бы максимально стабильными.

В начале XX в. немецкий физик М.Планк показал, что основные единицы могут быть составлены из фундаментальных физических констант: скорости света С, постоянной Планка ћ и гравитационной постоянной g. Значения этих констант фигурируют в виде коэффициентов в уравнениях основных физических теорий - классической и квантовой электродинамике и общей теории относительности. Зная эти константы, можно вычислить единицы длины

времени

и массы

Однако, планковские единицы лежат очень далеко от используемых на практике диапазонов. Кроме того, значение гравитационной постоянной, как и постоянной Планка, до сих пор известно с недостаточной точностью. Но самым главным недостатком планковских единиц является то, что они не воспроизводятся с помощью реальных физических объектов. Именно поэтому планковские единицы до сих пор не используются в метрологии.

Реальная возможность создания универсальной системы естественных мер появилась после открытия так называемых макроскопических квантовых эффектов: Джозефсона, Холла, Мейснера, Мёссбауэра.