SI-Einheiten und Naturkonstanten
Seit dem 20. Mai 2019 basieren die sieben SI-Basiseinheiten (Sekunde, Meter, Kilogramm, Ampere, Kelvin, Mol und Candela) auf den exakten Werten grundlegender Naturkonstanten. Neben der bereits exakt definierten Lichtgeschwindigkeit sind auch die numerischen Werte des planckschen Wirkungsquantums, der Boltzmannkonstante, der Avogadrokonstante und der Ladung des Elektrons festgeschrieben.
Diese grundlegenden Naturkonstanten haben ihre eigene Entitätenklasse im "PhysicalConstant"-Bereich.
Ihre neuen Werte können zusammengefasst werden, indem die vorgeschlagenen Definitionen aus der Eigenschaft "ValueAssociation" abgerufen werden.
Um die Beziehungen zwischen physikalischen Konstanten und den neuen SI-Einheitenwerten aufrechtzuerhalten, werden physikalischen Konstanten, die derzeit Unsicherheiten aufweisen (z.B. die Josephson-Konstante) exakte Werte zugewiesen. Zusätzlich gewinnen physikalische Konstanten, die derzeit genaue Werte haben (wie die magnetischen und elektrischen Konstanten und ) eine begrenzte Unsicherheit. Insbesondere wird die Unsicherheit dieser Größen oft aus der Unsicherheit der Kräfte der Feinstrukturkonstanten und der Rydberg-Konstanten bestimmt.
Um die Unsicherheiten von 10 wichtigen Naturkonstanten im neuen SI-Einheitensystems zu berechnen, können Sie die Eigenschaft "EquivalentForms" verwenden, die Beziehungen zwischen Konstanten angibt, die sowohl im neuen als auch im alten SI gültig sind.
Um alle Unsicherheiten in Form der Unsicherheiten von und auszudrücken, konvertieren Sie alle Formen in polynome Beziehungen zwischen den verschiedenen physikalischen Konstanten.
Für jede Konstante können Sie nun mithilfe von Gröbnerbasen alle Gleichungen auf eine minimale Form reduzieren, die nur exakte Konstanten und und beinhaltet. Auf diese Weise können Sie die Unsicherheiten der anderen Konstanten genauer untersuchen.
Hier ist der resultierende Überblick über die alten und neuen ungenauen Messungen der verschiedenen so erhaltenen Konstanten.
So wurde am 20. Mai die Masse eines Elektrons mit einer 25-mal kleineren Unsicherheit angegeben als am 19. Mai. Einige Konstanten sind genau bekannt, aber und werden unsicher, wobei die relativen Unsicherheiten von der Feinstrukturkonstante übernommen werden.