Cik sver kilograms? Zinātnieki ir pētījuši šo šķietami vienkāršo problēmu simtiem gadu.
1795. gadā Francija izsludināja likumu, kas noteica, ka “grams” ir “ūdens absolūtais svars kubā, kura tilpums ir vienāds ar vienu simtdaļu no metra ledus kušanas temperatūrā (tas ir, 0°C). 1799. gadā zinātnieki atklāja, ka ūdens tilpums ir visstabilākais, ja ūdens blīvums ir vislielākais pie 4°C, tāpēc kilograma definīcija ir mainīta uz “1 kubikdecimetra tīra ūdens masu 4°C temperatūrā. ”. Tas radīja tīra platīna oriģinālo kilogramu, kilogramu definē kā vienādu ar tā masu, ko sauc par arhīva kilogramu.
Šis arhīva kilograms ir izmantots kā etalons 90 gadus. 1889. gadā Pirmā starptautiskā metroloģijas konference apstiprināja platīna-irīdija sakausējuma kopiju, kas ir vistuvāk arhīva kilogramam, kā starptautisko oriģinālo kilogramu. "Kilograma" svaru nosaka platīna-irīdija sakausējuma (90% platīna, 10% irīdija) cilindrs, kura augstums un diametrs ir aptuveni 39 mm, un pašlaik tas tiek glabāts pagrabā Parīzes pievārtē.
Starptautiskais oriģinālais kilograms
Kopš apgaismības laikmeta mērnieku kopiena ir apņēmusies izveidot universālu apsekošanas sistēmu. Lai gan ir iespējams izmantot fizisko objektu kā mērījumu etalonu, jo fizisko objektu viegli sabojā cilvēka radīti vai vides faktori, stabilitāte tiks ietekmēta, un mērījumu kopiena vienmēr ir vēlējusies atteikties no šīs metodes, tiklīdz pēc iespējas.
Pēc tam, kad kilograms pieņem starptautisko sākotnējo kilograma definīciju, rodas jautājums, par ko metrologi ir ļoti nobažījušies: cik stabila ir šī definīcija? Vai tas laika gaitā dreifēs?
Jāteic, ka šis jautājums tika izvirzīts jau masas vienības kilograma definīcijas sākumā. Piemēram, kad kilograms tika definēts 1889. gadā, Starptautiskais svaru un mēru birojs izgatavoja 7 platīna-irīdija sakausējuma kilogramu svarus, no kuriem viens ir starptautiskais. Sākotnējais kilograms tiek izmantots, lai definētu svara vienību kilogramu, bet pārējie 6 svarus. izgatavoti no tā paša materiāla un tā paša procesa, tiek izmantoti kā sekundārie etaloni, lai pārbaudītu, vai laika gaitā nav vērojama novirze.
Tajā pašā laikā, attīstoties augstas precizitātes tehnoloģijai, mums ir nepieciešami arī stabilāki un precīzāki mērījumi. Tāpēc tika ierosināts plāns pārdefinēt starptautisko pamatvienību ar fizikālajām konstantēm. Konstantu izmantošana mērvienību definēšanai nozīmē, ka šīs definīcijas atbildīs nākamās paaudzes zinātnisko atklājumu vajadzībām.
Saskaņā ar Starptautiskā svaru un mēru biroja oficiālajiem datiem 100 gadu laikā no 1889. līdz 2014. gadam citu oriģinālo kilogramu un starptautiskā oriģinālkilogramu kvalitātes konsistence mainījusies par aptuveni 50 mikrogramiem. Tas liecina, ka pastāv problēmas ar kvalitātes vienības fiziskā etalona stabilitāti. Lai gan 50 mikrogramu izmaiņas izklausās mazas, tām ir liela ietekme uz dažām augstākās klases nozarēm.
Ja fiziskās pamatkonstantes izmanto, lai aizstātu kilogramu fizisko etalonu, masas vienības stabilitāti neietekmēs telpa un laiks. Tāpēc 2005. gadā Starptautiskā svaru un mēru komiteja izstrādāja ietvaru fizisko pamatkonstantu izmantošanai, lai noteiktu dažas Starptautiskās mērvienību sistēmas pamatvienības. Masas vienības kilograma noteikšanai ieteicams izmantot Planka konstanti, un kompetentas valsts līmeņa laboratorijas tiek mudinātas veikt ar to saistīto zinātniski pētniecisko darbu.
Tāpēc 2018. gada Starptautiskajā metroloģijas konferencē zinātnieki nobalsoja par starptautiskā kilograma prototipa oficiālu nojaukšanu un mainīja Planka konstanti (simbols h) kā jauno standartu, lai no jauna definētu “kg”.
Izlikšanas laiks: Mar-05-2021