
Ученые из NIST создали четвертое поколение весов Ватта, которые планируется
использовать для уточнения константы Планка и, в конечном итоге, для переопределения
килограмма. Новый прибор отличается от предшественника NIST-3 заменой дорогостоящего в
использовании сверхпроводящего магнита на постоянный, меньшим размером и весом,
а также множеством изменений в конструкции, которые позволили уменьшить влияние
паразитных эффектов. Результаты первого эксперимента NIST на новом
приборе опубликованы в журнале Review of Scientific Instruments.
В 2014 году на XXV Генеральной конференции по мерам и весам
учеными было принято окончательное решение переопределить единицу измерения Международной
системы единиц (СИ) килограмм через универсальные физические константы. До сих
пор определение основано на сравнении с эталонным образцом и звучит как: «килограмм
— это единица измерения массы, равная массе международного прототипа
килограмма». Но платино-иридиевый слиток, использующийся в качестве эталона,
может изменять со временем свою массу из-за испарения и диффузии. Поэтому
определение этой единицы измерения с помощью физических констант является более
универсальным, и не будет зависеть от времени или условий хранения эталона. 
В настоящее время в работе по переопределению килограмма
задействовано множество научных организаций по всему миру, в том числе и
Национальный институт стандартов и технологий США (NIST). Предполагается, что результатом их работы
станет более точное значение константы Планка, которая в СИ измеряется в м2·кг·с−1.
Фиксируя её величину, будет введено новое определение килограмма, а масса платино-иридиевого
эталона станет равна ему с некоторой погрешностью.
Эксперименты NIST основаны на так называемом основном уравнении ватт-баланса,
которое представляет собой равенство двух отношений: 1) с одной стороны,
отношение постоянных Планка, одна из которых является величиной в СИ, а
другая — её значение в условных единицах, принятое в 1990 году: 2) с другой стороны, отношение механической мощности в СИ к электрической также в условных единицах 1990 года. Таким образом, чтобы определить константу
Планка в эксперименте по ватт-балансу, необходимо уравновесить электрическую и
механическую силу. Значения констант 1990 года были зафиксированы, чтобы избежать путаницы в точности используемых разными группами величинах физических постоянных.
