راه ما تعریف کیلوگرام، متر و ثانیه تغییر در ماه مه 20، 2019

راه ما تعریف کیلوگرام، متر و ثانیه تغییرات امروز یک استاندارد جدید کیلوگرام را از May 20، 2019 تعریف می کند. شاترستوک / پیوتر وایتزاک

ما همه چیز را اندازه گیری می کنیم - چه مدت، چقدر سنگین، چقدر داغ و غیره - زیرا ما برای چیزهایی مانند تجارت، سلامت و دانش نیاز داریم. اما مطمئن شوید که اندازه گیری ما سیب را با سیب مقایسه می کرد، چالشی است: چگونه می توانم وزن یا طول کیلوگرام من همان شماست.

تلاش برای تعیین واحدهای اندازه گیری در طول سال ها انجام شده است. اما مه 20، 2019 - روز بین المللی مترولوژی - می بیند تجدید نظر کامل از این استانداردها وارد بازی می شوند.

شما هیچ چیز را متوجه نشده اید - از روز قبل سنگین تر و سبک تر نخواهید شد زیرا گذار به صورت یکپارچه صورت می گیرد.

فقط تعاریف هفت واحد پایه از SI (Système International d'Unités، یا سیستم بین المللی واحد) در حال حاضر کاملا متفاوت از دیروز است.

راه ما تعریف کیلوگرام، متر و ثانیه تغییرات امروز تعاریف جدید استاندارد (SI) برای کیلوگرم (کیلوگرم)، متر (متر)، دوم (ثانیه)، آمپر (A)، کلوین (K)، مول (مول) و کاندلا (سی دی). BIPM, CC BY-ND

چگونه ما اندازه گیری کردیم

انسان ها همیشه قادر به شمارش هستند، اما همانطور که ما تکامل یافتیم، ما به سرعت به اندازه گیری طول، وزن و زمان تغییر کردیم.

فرعون های مصر بر اساس طول ساعد سلطنتی، به نام سلطنتی کوبیت، ساخته شده است. این توسط کشیشان مهندس نگهداری شد و توسط استاندارد مرگ و میر تحت حمایت قرار گرفت.

راه ما تعریف کیلوگرام، متر و ثانیه تغییرات امروز مترولوژی در عمل - وزن جان مردگان و سلطنتی کوبیت مصر (میله سیاه) است. برین هاببرت

اما در حین مکعب یک واحد ثابت نبود - حدود نیم متر، به علاوه یا منهای چند ده میلی متر توسط اندازه امروز است.

اولین پیشنهاد یک مجموعه جهانی از اقدامات دهی توسط جان ویلکینز، در 1668، و سپس دبیر انجمن سلطنتی در لندن ساخته شده است.

انگیزه برای انجام کاری عملی با انقلاب فرانسه همراه بود. این فرانسه بود که اولین استانداردهای طول و جرم را با دو استاندارد پلاتین نشانگر متر و کیلوگرم در ماه ژوئن 22، 1799، در Archives de la République در پاریس تعریف کرد.

استانداردهای هماهنگ

دانشمندان این ایده را پشت سر گذاشتند، کارل فریدریش گاوس، ریاضیدان آلمانی، بسیار مشتاق بود. نمایندگان کشورهای 17 برای ایجاد سیستم بین المللی واحدها با امضای قرارداد با یکدیگر متحد شدند معاهده کنوانسیون متر در ماه مه 20، 1875.

فرانسه که خیابان اعتبارش در جنگ فرانکو-پروس شکست خورد و نیروی علمی آن یک بار نبود، یک تراس خرد شده در Forest Of Saint-Cloud را به عنوان خانه بین المللی برای سیستم جدید ارائه داد.

راه ما تعریف کیلوگرام، متر و ثانیه تغییرات امروز BIPM، خانه SI. برین هاببرت (2012)

Pavilion de Breteuil هنوز اداره بین المللی de Poids et Mesures (BIPM)، جایی که پروتوتایپ بین المللی کیلوگرام (از این پس K-K) در دو گاوصندوق و سه شیشه شیشه وجود دارد.

Big K یک بلوک جلا پلاتین-ایریدیوم است که برای تعریف کیلوگرم استفاده می شود که در نهایت وزن کل کیلوگرم آن اندازه گیری می شود. (اصل تنها سه بار در برابر تعدادی از نسخه های تقریبا یکسان وزن شده است.)

راه ما تعریف کیلوگرام، متر و ثانیه تغییرات امروز نمونه اولیه از کیلوگرم (بزرگ K). عکس از BIPM محبت آمیز است

بریتانیایی که در این مباحث برجسته بود و کیلوگرم پلاتین-ایریدیوم را تأمین کرد، از امضای قرارداد تا 1884 امتناع ورزید.

حتی پس از آن سیستم جدید تنها توسط دانشمندان استفاده شد، با زندگی روزمره در واحد های سنتی امپریال مانند پوند و اونس، پا و اینچ اندازه گیری شده است.

ایالات متحده در این روزنامه معاهده را امضا کرد، اما هرگز آنرا اجرا نکرد، و به نسخه شخصی خود از سیستم امپریال بریتانیا که هنوز هم بیشتر از امروز استفاده می کند، حل شده است.

ایالات متحده ممکن است این تصمیم را در 1999 رد کند، اما وقتی که هواپیما مریخ مریخMCO) در عمل گم شد این گزارش به حادثه، عجیب و غریب به نام "مسخره" (که هزینه 193.1 میلیون دلار در 1999)، گفت:

[...] دلیل اصلی از دست دادن فضاپیمای MCO، عدم استفاده از واحدهای متریک در برنامه نویسی یک فایل نرم افزار زمین، «نیروهای کوچک» است که در مدل های مسیری استفاده می شود.

اساسا این فضاپیما در فضا مریخ از بین رفته است، چرا که در مدار کمتر از برنامه ریزی شده است.

تعاریف جدید SI

پس چرا تغییر امروز؟ مشکلات اصلی با تعاریف قبلی، در مورد کیلو گرم، آنها پایدار نبودند و برای واحد جریان الکتریکی آمپر نمیتوانست تحقق یابد.

و از وزن در مقابل نسخه های رسمی، ما فکر می کنیم Big K به آرامی توده ای را از دست داد.

تمام واحدها اکنون با استفاده از آنچه که BIPM "ثابت صریح"فرمولاسیون

ایده این است که ما یک ثابت جهانی - به عنوان مثال، سرعت نور را در یک خلاء می گیریم - و از همین حالا مقدار عددی آن را در اندازه گیری بهترین اندازه ما، بدون عدم قطعیت ثابت کنیم.

واقعیت ثابت است، تعداد ثابت است، و بنابراین واحد در حال حاضر تعریف شده است.

بنابراین ما نیاز به پیدا کردن هفت ثابت داشته باشیم و مطمئن شویم که تمام اندازه گیری ها در عدم اطمینان اندازه گیری سازگار هستند و سپس شمارش معکوس را به امروز آغاز می کنیم. (همه جزئیات فنی هستند اینجا موجود است.)

استرالیا یک دست در حال ساختن دورترین اجسام ماکروسکوپی روی زمین داشت، یک کره سیلیکونی که برای اندازه گیری آن استفاده می شد ثابت آووگادرو، تعدادی از اشخاص در یک مقدار ثابت از ماده. این در حال حاضر واحد SI، mole را تعریف می کند که به طور عمده در شیمی استفاده می شود.

راه ما تعریف کیلوگرام، متر و ثانیه تغییرات امروز والتر جیاردینی از موسسه اندازه گیری ملی استرالیا دارای یک میدان سیلیکونی به عنوان بخشی از پروژه Avogadro است. برین هاببرت

از استاندارد به مصلحت

چه بزرگ K - کیلوگرم استاندارد؟ امروزه این موضوع به اهمیت تاریخی بزرگ تبدیل می شود که می تواند وزن شود و جرم آن عدم قطعیت را اندازه گیری می کند.

از امروز کیلوگرم با استفاده از ثابت پلانک تعریف می شود، چیزی که از فیزیک کوانتومی تغییر نمی کند.

با این حال، چالش این است که این تعاریف جدید را برای مردم توضیح دهید - به خصوص غیر دانشمندان - به طوری که آنها درک می کنند. مقایسه یک کیلوگرم به یک بلوک فلزی آسان است.

از لحاظ فنی یک کیلوگرم (کیلوگرم) است در حال حاضر تعریف شده است:

[...] با در نظر گرفتن مقدار عددی ثابت ثابت پلانک h به 6.626 070 15 × 10 می شود-34 هنگامی که در واحد J s بیان می شود، برابر است با کیلوگرم2 s-1، جایی که متر و دوم در شرایط تعریف شده است c و ΔνCs.

درباره نویسنده

دیوید برین هاببرت، استاد املاء شیمی تحلیلی، UNSW

این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.

کتاب های مرتبط

{amazonWS: searchindex = کتابها؛ keywords = سیستم متریک؛ maxresults = 3}

enafarZH-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

به دنبال InnerSelf در

فیس بوک، آیکونتوییتر آیکونrss-icon

دریافت آخرین با ایمیل

{emailcloak = خاموش}

بیشترین مطلب خوانده شده