Kui palju on kilogramm? Siin on uus viis selle mõõtmiseks

Seni on Prantsusmaal lukustatud metallsilindri mass. Nüüd defineeritakse ümber füüsika konstandi alusel.

Le Grand K koopia BIPM-is Prantsusmaal. Silindriline metallitükk, mis on kilogrammi standard alates 1889. aastast, kaotab selle staatuse. (Reutersi foto)

Kui palju on kilogramm? Sajandite jooksul on seda määratletud ja uuesti määratletud ning standard kehtib alates 1889. aastast. Plaatina-iriidiumi silinder, mida nimetatakse Le Grand K-ks, on Sèvres'is asuvas Rahvusvahelises Kaalude ja Mõõtude Büroos (BIPM) suletud purki. Pariisi lähedal. Ligi 130 aastat on selle silindri mass olnud rahvusvaheline kilogrammi standard.

Lugege seda lugu bengali keeles

Enam mitte. Reedel hääletasid Prantsusmaal Versailles’s 60 riigi esindajad SI ehk rahvusvahelise mõõtühikute süsteemi ümberdefineerimise poolt. Kilogramm, massi SI-ühik, on üks neljast põhiühikust, mida hakatakse uuesti määratlema, teised on amper (vool), kelvin (temperatuur) ja mool (aine kogus). Kilogrammi määratlus põhineb nüüd füüsika kontseptsioonil, mida nimetatakse Plancki konstandiks. Muudatused jõustuvad 20. mail 2019. Miks peaks põhiühikud ümber defineerima? Sest teadlased tahavad luua mõõtmissüsteemi, mis põhineb täielikult looduse muutumatutel põhiomadustel. Le Grand K, rahvusvaheline prototüüp kilogramm, on viimane füüsiline objekt, mida kasutatakse SI-ühiku määratlemiseks. See pole kaugeltki muutumatu – see tolmub ja seda mõjutab atmosfäär ning puhastamisel on see muutuste suhtes haavatav, olenemata sellest, kui väike see muutus on.

Plancki konstant seevastu on just see konstant, kui ka kompleksne – see on suurus, mis seob valgusosakese energia selle sagedusega. Seda kirjeldatakse ühikus, millesse on sisse ehitatud kilogramm. Põhiüksusi on seitse. Iga teise mõõtühiku saab tuletada ühest või mitmest neist seitsmest ühikust: kiiruse ühik, näiteks vahemaa ja aja ühikutes sisalduvad tegurid. Kui neli põhiühikut, sealhulgas kilogramm, on uuesti määratlemisel, põhinevad ülejäänud kolm juba looduse muutumatutel omadustel. Need on teine ​​(aeg), meeter (kaugus) ja kandela (valgustugevus, valguse heleduse mõõt).

Mõõtmisstandardid

Inimkond võttis mõõtmisteaduse omaks aastatuhandeid tagasi, kusjuures erinevad tsivilisatsioonid tuletasid oma ühikud. Näiteks India ajamõõtmist peetakse laialdaselt maailma vanimaks. Alles 1875. aastal, BIPM-i loomisega, hakati mõõtmist rahvusvaheliselt standardima. 60 riigi vahel kirjutati alla arvestikonventsiooni nimelisele lepingule, mis viis rahvusvaheliste standarditeni. BIPM annab aru kaalude ja mõõtude peakonverentsile (CGPM), millele

India sai allakirjutanuks 1957. aastal. SI-süsteem võeti kasutusele 1960. aastal. Põhiliste ühikute algsed määratlused olid lihtsad. Kuni 1875. aastani määrati meetriks 1/10 miljonit põhjapooluse ja ekvaatori vahelisest kaugusest. Arvestikonventsioon võttis vastu standardse artefakti (hiljem kasutusest kõrvaldatud) – Pariisis hoitud plaatinapulga.

rahvusvaheline prototüüpmõõtur. Meetrist tuletab sentimeetri, sentimeetrist omakorda liitri. Enne Le Grand K-d defineeriti kilogramm ühe liitri vee massina külmumistemperatuuril.

Teine põhines esialgu ööpäeva pikkusel 24 tunnil; 1956. aastal määrati normiks murdosa päikeseaastast.

Alles 20. sajandi keskel hakati omaks võtma keerukamaid määratlusi.

Uued määratlused

Alates 1967. aastast on teist määratletud kui aega, mis kulub tseesium-133 aatomitest teatud koguse energia vabanemiseks kiirgusena. See sai kõigi ajamõõtmiste aluseks ja seda kasutatakse aatomkellades.

Kui teine ​​oli määratletud, langes arvesti paika. See põhines teisel universaalsel konstandil: valguse kiirusel. Tänapäeval on arvesti defineeritud kui vahemaa, mille valgus läbib vaakumis 1/299 792 458 sekundis (mis on juba määratletud). Järgmisena tuleb kilogramm. Plancki konstanti, millel see põhineb, mõõdetakse tavaliselt džaulisekundites, kuid seda võib väljendada ka kilogrammides ruutmeetrites sekundis, selgitab füüsik Kevin Pimbblet ajakirjas The Conversation avaldatud artiklis. Me teame, mis on sekund ja meeter, teistest definitsioonidest. Nii et lisades need mõõtmised koos täpsete teadmistega Plancki konstandi kohta, saame uue, väga täpse kilogrammi määratluse, kirjutab Pimblet.

Kas kogu see ümberdefineerimine tõesti aitab teadust? Tõepoolest, teise uus määratlus aitas hõlbustada suhtlust kogu maailmas selliste tehnoloogiate nagu GPS ja Internet kaudu. Samamoodi märgib Reutersi aruanne … eksperdid väidavad, et kilogrammi muutus on parem tehnoloogiale, jaemüügile ja tervisele – kuigi tõenäoliselt see kala hinda palju ei muuda.

(Seda aruannet, mis laaditi algselt üles reedel, värskendati pärast hääletamist)

Jagage Oma Sõpradega: