Введение
Глава 1. Выбор и построение системы единиц на основе ФФК 10
1.1. Величины, единицы и размерности 10
1.1.1 .Физические величины и системы единиц 10
1.1.2. Исторические аспекты развития систем единиц 21
1.2. Системы единиц и фундаментальные физические константы 26
1.2.1. Основные единицы СИ и фундаментальные физические константы 26
1.2.2. Естественные системы единиц физических величин и фундаментальные физические константы 30
1.3. Практическая реализация единиц физических величин в системе СИ и фундаментальные физические константы 34
1.3.1. Методология метрологии и практическая реализация некоторых единиц СИ 36
1.3.2. Особенности возможного переопределения четырех основных единиц СИ - килограмма, ампера, Кельвина и моля 44
1.3.3. Фундаментальная и практическая системы единиц 49
Глава 2. Реализация единиц СИ в соответствии с их новыми определениями . 56
2.1. Измерение времени, частоты, длины и фундаментальные физические константы 56
2.1.1. Цезиевый стандарт времени-частоты и фундаментальные физические константы 58
2.1.2. Улучшение характеристик воспроизведения и хранения единицы времени-частоты с помощью «атомных фонтанов» и оптических стандартов частоты 62
2.1.3. Абсолютная метрологическая константа - скорость света, использование «светового метра» в качестве единицы длины 66
2.2. Измерение массы и фундаментальные физические константы 70
2.3. Измерение количества вещества и фундаментальные физические константы 82
2.3.1. Определение единицы количества вещества - моля, её связь с другими физическими константами 82
2.3.2. Численное выражение единицы количества вещества число Авогадро 84
2.3.3. Современные методы определения постоянной Авогадро и перспективы повышения их точности 87
2.4. Измерение температуры и фундаментальные физические константы 96
2.4.1. Энергетический смысл температуры 97
2.4.2. Динамические основы возникновения необратимости и температура 101
2.4.3. Тройная точка воды и постоянная Больцмана 104
2.4.4. Постоянная Больцмана и единица термодинамической температуры 111
2.5. Спектрорадиометрия оптического излучения и фундаментальные физические константы - 114
2.6. Измерение электрических величин и фундаментальные физические константы 121
2.6.1. Зарождение электрических измерений 121
2.6.2. Международное сотрудничество в области единства электрических измерений 123
2.6.3.Развитие системы единиц электрических величин 125
2.6.4. Воспроизведение единиц электрических величин СИ 129
2.6.5 Квантовые эталоны единиц электрических величин 135
2.6.6 Электрические измерения и реформа СИ 146
Глава 3. Особенности процедур передачи размеров единиц при метрологическом обеспечении измерений в современных технологиях 152
3.1. Особенности использования синхротронного излучения в спектрорадиометрии 152
3.1.1. Физические основы синхротронного излучения 154
3.1.2.Использование источников синхротронного излучения в эталонах спектрорадиометрии 158
3.1.3. Диагностика электронного пучка 163
3.2. Метрологическое обеспечение нанотехнологии и наноиндустрии 166
3.2.1. От сканирующей зондовой микроскопии — к нанометрии 167
3.2.2. Разрешающая способность атомно-силового микроскопа 169
3.2.3. Составляющие бюджета неопределенности измерений сканирующего зондового микроскопа 174
3.2.4. Использование тест-объектов при калибровке средств измерений геометрических величин нанометрового диапазона 176
3.2.5. Ограничения сканирующей зондовой микроскопии и особенности нанометрологии 181
3.3. Пространственные измерения геометрических параметров поверхности 184
3.3.1. Измерения параметров формы и расположения поверхности 191
3.3.2. Измерения параметров шероховатости поверхности 197
Глава 4. Влияние нестабильности ФФК на воспроизводимость единиц измерений . 203
4.1. Обоснование набора фундаментальных физических констант 203
4.2. Исследование стабильности фундаментальных физических констант стандартной модели- 213
4.3. Исследование вариаций постоянной тонкой структуры а 224
4.3.1. Лабораторные ограничения 224
4.3.2. Геохимические ограничения 227
4.3.3. Астрофизические и космологические ограничения 229
4.3.4.,Исследование теоретических моделей, предсказывающих вариации постоянной тонкой структуры а 233
4.3:51 Возможные вариации а и метрология 238
4.4. Исследование стабильности скорости света 242
4.5. Исследование стабильности гравитационной постоянной .249
4.5.1.Измерения абсолютного значения гравитационной постоянной 249
4.5.2. Возможные временные вариации G 251
4.5.3. Исследование возможных отклонений от ньютоновского закона тяготения 255
4.6. Исследование теоретических моделей неньютоновских сил: модели мира набране 260
4:6.1. Концепция мира на бране 260
4.6.2. Модификация закона Ньютона в модели RS2 262
4:6:3. Другие модели бран в пятимерном.пространстве 263
4.6.4. Модели с несколькими,дополнительными измерениями 271
4.7. Теоретическиемоделис.временнымизариациями G 275
4.7.1. Вариация GB: модели с двумя пространствами Эйнштейна: 276
4.7.2. Временные вариации G в модели с идеальной жидкостью 279
4.8. Проекты космического и лабораторного экспериментов по измерению G и её вариаций 284
Глава 5. Организационные, экономические и образовательные проблемы перехода к новым определениям 288
5.1 Основные предпосылки мероприятий по переходу к новым определениям . 288
5:2 Проблемы практического перехода на новые определения в России.293
Заключение 296
Литература 299
