Fortíð og nútíð kílósins

Hvað vegur kílóið mikið? Vísindamenn hafa kannað þetta að því er virðist einfalda vandamál í mörg hundruð ár.

 

Árið 1795 settu Frakkland lög sem kváðu á um „gram“ sem „algilda þyngd vatns í teningi sem er jafnt hundraðasta úr metra við hitastigið þegar ísinn bráðnar (það er 0°C).“ Árið 1799 uppgötvuðu vísindamenn að rúmmál vatns er stöðugast þegar eðlismassi vatns er mestur við 4°C, þannig að skilgreiningin á kílógramminu hefur breyst í „massa 1 rúmmetra af hreinu vatni við 4°C “. Þetta framleiddi hreint platínu upprunalegt kíló, kílóið er skilgreint sem jafnt massa þess, sem er kallað skjalasafn.

 

Þetta geymslukíló hefur verið notað sem viðmið í 90 ár. Árið 1889 samþykkti fyrsta alþjóðlega ráðstefnan um mælifræði eftirlíkingu af platínu-iridíum ál sem næst geymslukílógramminu sem alþjóðlegt upprunalegt kíló. Þyngd „kílógramms“ er skilgreind af platínu-iridíum álfelgur (90% platínu, 10% iridium) strokk, sem er um það bil 39 mm á hæð og þvermál, og er nú geymdur í kjallara í útjaðri Parísar.

微信图片_20210305114958

Alþjóðlegt upprunalegt kíló

Frá öld uppljómunar hefur landmælingasamfélagið verið skuldbundið til að koma á almennu kannanakerfi. Þó að það sé framkvæmanleg leið til að nota efnishlutinn sem mælikvarða, vegna þess að efnislegi hluturinn skemmist auðveldlega af mannavöldum eða umhverfisþáttum, mun stöðugleikinn verða fyrir áhrifum og mælisamfélagið hefur alltaf viljað yfirgefa þessa aðferð sem fyrst. eins og hægt er.

Eftir að kílóið hefur tekið upp alþjóðlegu upprunalegu kílóaskilgreininguna er spurning sem stórfræðingar hafa miklar áhyggjur af: hversu stöðug er þessi skilgreining? Mun það reka með tímanum?

Það skal tekið fram að þessi spurning var sett fram í upphafi skilgreiningar á massaeiningunni kíló. Til dæmis, þegar kílóið var skilgreint árið 1889, framleiddi International Bureau of Weights and Measures 7 platínu-iridíum álkílógramma lóð, þar af eitt alþjóðlegt. úr sama efni og sama ferli eru notuð sem aukaviðmið til að athuga hvort það sé rek með tímanum á milli.

Á sama tíma, með þróun hárnákvæmni tækni, þurfum við einnig stöðugri og nákvæmari mælingar. Því var lögð til áætlun um að endurskilgreina alþjóðlegu grunneininguna með eðlisföstum. Notkun fasta til að skilgreina mælieiningar þýðir að þessar skilgreiningar munu mæta þörfum næstu kynslóðar vísindauppgötvanna.

Samkvæmt opinberum gögnum International Bureau of Weights and Measures, á 100 árum frá 1889 til 2014, breyttist gæðasamkvæmni annarra upprunalegra kílóa og alþjóðlegs upprunalegs kílógramms um 50 míkrógrömm. Þetta sýnir að það er vandamál með stöðugleika líkamlega viðmiðunar gæðaeiningarinnar. Þó að breytingin á 50 míkrógrömmum hljómi lítil, hefur hún mikil áhrif á suma hágæða atvinnugreinar.

Ef eðlisfræðilegir grunnfastar eru notaðir til að koma í stað kílógramma eðlisviðmiðsins, verður stöðugleiki massaeiningarinnar ekki fyrir áhrifum af rúmi og tíma. Þess vegna, árið 2005, samdi Alþjóðanefndin um þyngd og mælikvarða ramma fyrir notkun grunn eðlisfasta til að skilgreina nokkrar grunneiningar alþjóðlega einingakerfisins. Mælt er með því að Planck fastinn sé notaður til að skilgreina massaeininguna kílógramm og þar til bærar rannsóknarstofur á landsvísu eru hvattar til að sinna skyldri vísindarannsókn.

Þess vegna kusu vísindamenn á alþjóðlegu mælifræðiráðstefnunni 2018 að taka alþjóðlega frumgerð kílógrammsins opinberlega úr notkun og breyttu Planck fastanum (táknið h) sem nýjan staðal til að endurskilgreina „kg“.


Pósttími: Mar-05-2021