Ketepatan tidak pernah berlebihan. Itulah sebabnya sistem pengukuran antarabangsa telah dicipta dan wujud di seluruh dunia, dinyatakan dalam piawaian semua ukuran yang diketahui manusia. Dan hanya standard kilogram yang menonjol dalam julat unit ukuran. Lagipun, dia adalah satu-satunya yang mempunyai prototaip kehidupan sebenar fizikal. Berapa beratnya dan di negara mana standard antarabangsa satu kilogram disimpan, kami akan menjawab dalam artikel ini.
Mengapa kita memerlukan piawaian?
Sekilo, seperti oren, beratnya sama di Afrika dan Rusia? Jawapannya ya, hampir. Dan semua terima kasih kepada sistem antarabangsa untuk menentukan piawaian kilogram, meter, kedua dan parameter fizikal lain. Piawaian pengukuran adalah perlu bagi manusia untuk memastikan aktiviti ekonomi (perdagangan) dan pembinaan (perpaduan lukisan), perindustrian (perpaduan aloi) dan budaya (perpaduan selang masa) dan banyak bidang aktiviti lain. Dan jika dalamJika iPhone anda rosak dalam masa terdekat, kemungkinan besar perkara ini berlaku disebabkan perubahan dalam berat piawaian jisim yang paling penting.
Sejarah piawaian
Setiap tamadun mempunyai standard dan piawaian sendiri, yang mengubah satu sama lain selama berabad-abad. Di Mesir kuno, jisim objek diukur dalam kantar atau kikkar. Di Yunani purba, ini adalah bakat dan drachma. Dan di Rusia, jisim barang diukur dalam paun atau kili. Pada masa yang sama, orang dari sistem ekonomi dan politik yang berbeza, seolah-olah, bersetuju bahawa unit jisim, panjang, atau parameter lain akan setanding dengan unit kontrak tunggal. Menariknya, seekor ikan pun pada zaman dahulu mungkin berbeza sebanyak satu pertiga dalam kalangan pedagang dari negara yang berbeza.
Fizik dan standard
Susunan, selalunya lisan dan bersyarat, berjaya sehingga seseorang mengambil serius dalam sains dan kejuruteraan. Dengan pemahaman undang-undang fizik dan kimia, pembangunan industri, penciptaan dandang stim, dan pembangunan perdagangan antarabangsa, terdapat keperluan untuk piawaian seragam yang lebih tepat. Kerja persediaan itu panjang dan bersungguh-sungguh. Ahli fizik, ahli matematik, ahli kimia di seluruh dunia berusaha untuk mencari piawaian sejagat. Dan pertama sekali - piawaian antarabangsa bagi kilogram, kerana ia adalah dari ukuran berat bahawa parameter fizikal lain (Ampere, Volt, Watt) ditolak.
Konvensyen metrik
Peristiwa penting berlaku di pinggir Paris pada tahun 1875. Kemudian buat pertama kalinya 17 negara (termasuk Rusia) menandatangani metrik tersebutkonvensyen. Ini adalah perjanjian antarabangsa yang memastikan perpaduan piawaian. Hari ini, 55 negara telah menyertainya sebagai ahli penuh dan 41 negara sebagai ahli bersekutu. Pada masa yang sama, Biro Timbang dan Sukat Antarabangsa serta Jawatankuasa Timbang dan Sukatan Antarabangsa telah diwujudkan, tugas utamanya ialah memantau perpaduan penyeragaman di seluruh dunia.
Standard konvensyen metrik pertama
Standard meter ialah pembaris yang diperbuat daripada aloi platinum dan iridium (9 hingga 1) dengan panjang satu bahagian empat puluh juta meridian Paris. Piawaian kilogram aloi yang sama sepadan dengan jisim satu liter (desimeter padu) air pada suhu 4 darjah Celsius (ketumpatan tertinggi) pada tekanan standard di atas paras laut. Detik standard ialah 1/86400 daripada purata hari suria. Kesemua 17 negara yang mengambil bahagian dalam konvensyen itu menerima salinan standard.
Tempat Z
Prototaip dan piawaian asal hari ini disimpan dalam Dewan Timbang dan Sukat di Sèvres berhampiran Paris. Ia adalah di pinggir Paris bahawa tempat di mana piawaian kilogram, meter, candela (keamatan cahaya), ampere (keamatan semasa), kelvin (suhu) dan mol (sebagai unit jirim, tiada piawai fizikal) adalah. disimpan. Sistem timbangan dan sukatan yang berasaskan enam piawai ini dipanggil Sistem Unit Antarabangsa (SI). Tetapi sejarah piawaian tidak berakhir di situ, ia baru bermula.
SI
Sistem standard yang kami gunakan - SI (SI), daripada Systeme International d'Unites Perancis - merangkumi tujuh unit asas. Ini adalah meter (panjang),kilogram (jisim), ampere (semasa), candela (keamatan cahaya), kelvin (suhu), mol (jumlah bahan). Semua kuantiti fizik lain diperoleh dengan pelbagai pengiraan matematik menggunakan kuantiti asas. Contohnya, unit daya ialah kg x m/s2. Semua negara di dunia, kecuali Amerika Syarikat, Nigeria dan Myanmar, menggunakan sistem SI untuk pengukuran, yang bermaksud membandingkan kuantiti yang tidak diketahui dengan standard. Dan piawaian ialah setara dengan nilai fizikal yang semua orang bersetuju adalah tepat sekali.
Rujukan kilo ialah berapa?
Nampaknya lebih ringkas - standard 1 kilogram ialah berat 1 liter air. Tetapi sebenarnya, ini tidak sepenuhnya benar. Apa yang perlu diambil sebagai standard kilogram daripada kira-kira 80 prototaip adalah soalan yang agak rumit. Tetapi secara kebetulan, varian optimum komposisi aloi telah dipilih, yang bertahan lebih daripada 100 tahun. Piawaian kilogram jisim diperbuat daripada aloi platinum (90%) dan iridium (10%), dan merupakan silinder, diameternya sama dengan ketinggian dan 39.17 milimeter. Salinan tepatnya juga dibuat, dalam jumlah 80 keping. Salinan piawaian kilogram terletak di negara yang mengambil bahagian dalam konvensyen tersebut. Piawaian utama disimpan di pinggir bandar Paris dan ditutup dengan tiga kapsul tertutup. Di mana sahaja piawaian kilogram terletak, penyelarasan dengan piawaian antarabangsa yang paling penting dijalankan setiap sepuluh tahun.
Standard yang paling penting
Standard antarabangsa bagi kilogram telah dibuang pada tahun 1889 dan disimpan di Sevres di Perancis dalam peti besi Biro Timbang dan Sukat Antarabangsa, dilindungitiga penutup kaca tertutup. Hanya tiga wakil jawatan tinggi biro yang mempunyai kunci peti besi ini. Bersama-sama dengan standard utama, terdapat juga enam beregu atau penggantinya dalam peti besi. Setiap tahun, ukuran utama berat, yang diambil sebagai piawaian kilogram, dikeluarkan dengan sesungguhnya untuk pemeriksaan. Dan setiap tahun dia semakin kurus. Sebab penurunan berat badan ini ialah detasmen atom apabila mengeluarkan sampel.
versi Rusia
Salinan standard juga ada di Rusia. Ia disimpan di Institut Penyelidikan Metrologi All-Russian. Mendeleev di St. Petersburg. Ini adalah dua prototaip platinum-iridium - No. 12 dan No. 26. Mereka berada pada dirian kuarza, ditutup dengan dua penutup kaca dan ditutup dalam peti besi logam. Suhu udara di dalam kapsul ialah 20 °C, kelembapan adalah 65%. Prototaip domestik seberat 1.000000087 kilogram.
Standard Kilogram sedang menurunkan berat badan
Penyesuaian piawaian menunjukkan bahawa ketepatan piawaian kebangsaan adalah kira-kira 2 µg. Kesemuanya disimpan dalam keadaan yang sama, dan pengiraan menunjukkan bahawa piawaian kilogram kehilangan 3 x 10−8berat dalam seratus tahun. Tetapi mengikut definisi, jisim piawaian antarabangsa sepadan dengan 1 kilogram, dan sebarang perubahan dalam jisim sebenar piawai membawa kepada perubahan dalam nilai kilogram. Pada tahun 2007, ternyata silinder kilogram mula menimbang 50 mikrogram kurang. Dan penurunan berat badannya berterusan.
Teknologi baharu dan standard ukuran berat baharu
Untuk menghapuskanralat, struktur baharu standard kilogram sedang dicari. Terdapat perkembangan untuk menentukan piawai sejumlah isotop silikon-28 tertentu. Terdapat projek "Electronic kilogram". Institut Piawaian dan Teknologi Kebangsaan (2005, Amerika Syarikat) mereka bentuk peranti berdasarkan ukuran kuasa yang diperlukan untuk mencipta medan elektromagnet yang mampu mengangkat 1 kg jisim. Ketepatan ukuran sedemikian ialah 99.999995%. Terdapat perkembangan definisi jisim berhubung dengan jisim baki neutron. Semua perkembangan dan teknologi ini akan membolehkan anda terlepas daripada terikat dengan piawaian jisim fizikal, untuk mencapai ketepatan yang lebih tinggi dan kemungkinan perdamaian di mana-mana sahaja di dunia.
Projek lain yang menjanjikan
Dan sementara ahli sains dunia menentukan cara untuk menyelesaikan masalah yang lebih dipercayai, projek yang paling menjanjikan ialah projek yang jisimnya tidak akan berubah dari semasa ke semasa. Piawaian sedemikian ialah badan padu atom karbon-12 isotop dengan ketinggian 8.11 sentimeter. Dalam kubus sedemikian akan terdapat 2250 x 281489633 atom karbon-12. Penyelidik dari Institut Piawaian dan Teknologi Kebangsaan AS mencadangkan untuk menentukan piawaian kilogram menggunakan pemalar Planck dan formula E=mc^2.
Sistem metrik moden
Standard moden sama sekali tidak seperti dahulu. Meter, yang asalnya berkaitan dengan lilitan planet, hari ini sepadan dengan jarak yang dilalui sinar cahaya dalam satu 299792458 saat. Tetapi yang kedua ialah masa di mana 9192631770 berlalugetaran atom cesium. Kelebihan ketepatan kuantum dalam kes ini adalah jelas, kerana ia boleh dihasilkan semula di mana-mana di planet ini. Akibatnya, satu-satunya standard yang wujud secara fizikal kekal sebagai standard kilogram.
Berapa kos standard?
Telah wujud selama lebih daripada 100 tahun, piawaian itu sudah bernilai tinggi, sebagai item unik dan artifak. Tetapi secara umum, untuk menentukan harga yang setara, adalah perlu untuk mengira bilangan atom dalam satu kilogram emas tulen. Nombor itu akan diperoleh daripada kira-kira 25 digit, dan ini tanpa mengambil kira nilai ideologi artifak ini. Tetapi masih terlalu awal untuk bercakap tentang penjualan standard kilogram, kerana masyarakat dunia masih belum menyingkirkan satu-satunya standard fizikal sistem unit antarabangsa yang tinggal.
Saya tertanya-tanya tentang ukuran
Dalam semua zon waktu planet ini, masa ditentukan secara relatif kepada UTC (contohnya, UTC+4:00). Hebatnya, singkatan itu tidak mempunyai penyahkodan sama sekali; ia telah diterima pakai pada tahun 1970 oleh Kesatuan Telekomunikasi Antarabangsa. Dua pilihan telah dicadangkan: Bahasa Inggeris CUT (Coordinated Universal Time) dan Perancis TUC (Temps Universel Coordonné). Kami memilih singkatan sederhana neutral.
Di laut, ukuran simpulan digunakan. Untuk mengukur kelajuan kapal, log khas dengan nod pada jarak yang sama digunakan, yang dibuang ke laut dan mengira bilangan nod untuk tempoh masa tertentu. Peranti moden jauh lebih maju daripada tali dengan simpulan, tetapi namanya kekal.
Ketelitian perkataan, maknayang ketepatan dan ketepatan melampaunya datang ke bahasa-bahasa dari nama standard berat Yunani kuno - scruple. Ia bersamaan dengan 1.14 gram dan digunakan semasa menimbang syiling perak.
Nama unit monetari juga selalunya berasal dari nama ukuran berat. Jadi, syiling perak dipanggil sterling di Britain, dan 240 daripada syiling ini seberat satu paun. Di Rusia Purba, "hryvnia perak" atau "hryvnia emas" telah digunakan, yang bermaksud sejumlah syiling tertentu dinyatakan dalam setara berat.
Sukatan pelik kuasa kuda kereta mempunyai asal usul yang sangat nyata. Pencipta enjin stim, James White, memutuskan untuk menunjukkan kelebihan ciptaannya berbanding pengangkutan daya tarikan dengan cara ini. Dia mengira berapa banyak kuda boleh mengangkat beban seminit dan menetapkan jumlah ini sebagai satu kuasa kuda.
