¿Cuál es el "objeto más redondo hecho por el hombre"? ¿El rotor de la sonda gravitacional B o la esfera del proyecto Avogadro?

Question

El proyecto Avogadro forma parte de los esfuerzos sustituir el kilogramo estándar basado en artefactos por una definición basada en objetos naturalmente reproducibles. El principal reto es fabricar una esfera muy precisa de silicio isotópicamente puro. Hay a menudo se repite reivindicaciones populares que la esfera de silicio del proyecto Avogadro es el "objeto más redondo jamás fabricado por el hombre".

Sin embargo, el mismo título se atribuye a los rotores de Sonda gravitatoria B 's giroscopios, incluso ganando entonces un certificado del Libro Guinness de los Récords.

Entonces, ¿cuál es más redondo (de forma adecuada): la esfera de silicio o el rotor de la sonda Gravity Probe B?

Answer 1

Por un lado, la leyenda bajo la imagen de la esfera sostenida por uno de los miembros de El proyecto Avogadro dice lo siguiente:

El delta de redondez de la esfera terminada (que se mantiene arriba) es de unos 50 nm en un diámetro de 93,6 mm. Se cree que es el objeto más redondo del mundo.

De modo que su alejamiento de la esfericidad matemáticamente perfecta es $$ \frac{5 \cdot 10^{-8} \text{m}}{93.6 \cdot 10^{-3} \text{m}} \approx 0.053 \cdot 10^{-5} = 5.3 \cdot 10^{-7} $$ de su diámetro.

Por otro lado, el certificado que enumera los giroscopios GP-B en la base de datos de los Récords Mundiales Guinness como "los objetos fabricados por el hombre más esféricos" dice lo siguiente:

Los objetos más esféricos fabricados por el hombre son los rotores giroscópicos de cuarzo fundido de cuarzo fundido a bordo de la nave Gravity Probe B, operada por la Universidad de Stanford. Su desviación media de la esfericidad matemática esfericidad perfecta es sólo $1.8 \cdot 10^{-7}$ de su diámetro.

Por lo tanto, los giroscopios GP-B son más redondo que la esfera del Proyecto Avogadro ( $1.8 \cdot 10^{-7}$ contra. $5.3 \cdot 10^{-7}$ ) pero - considerando que los primeros son en un satélite - quizá el equipo del Proyecto Avogadro no mienta al afirmar que su esfera de silicio es "el objeto más redondo [¿hecho por el hombre? en el mundo ".

Answer 2

La sonda Gravity B tenía cuatro giroscopios, por lo que cabría esperar que hicieran algunos rotores de repuesto. En la página web de la Gravity Probe B se indica que el giroscopio nº 4 fue sustituido antes del lanzamiento. Así que es muy probable que haya un rotor de repuesto de la Gravity Probe B guardado en una caja en algún lugar que sea el objeto más redondo en Tierra.

Por cierto, el coeficiente de expansión térmica del silicio es de 2,6e-6 por grado C, así que a menos que mantengas la temperatura de la esfera realmente uniforme, desarrollará asimetrías térmicas.