Hassasiyet asla gereksiz değildir. Bu nedenle, insanoğlunun bildiği tüm ölçümlerin standartlarında ifade edilen, dünya çapında bir uluslararası ölçüm sistemi yaratılmıştır ve mevcuttur. Ve sadece kilogram standardı, ölçüm birimleri aralığında öne çıkıyor. Sonuçta, fiziksel bir gerçek yaşam prototipine sahip olan tek kişi o. Kilogramın uluslararası standardı ne kadardır ve hangi ülkede saklanır sorusunun cevabını bu yazımızda vereceğiz.
Neden standartlara ihtiyacımız var?
Portakal gibi bir kilo Afrika ve Rusya'da aynı mı? Cevap evet, neredeyse. Ve hepsi, kilogram, metre, saniye ve diğer fiziksel parametrelerin standartlarını belirleyen uluslararası sistem sayesinde. Ekonomik faaliyet (ticaret) ve inşaat (resim birliği), endüstriyel (alaşımların birliği) ve kültürel (zaman aralıklarının birliği) ve daha birçok faaliyet alanının sağlanması için insanlık için ölçüm standartları gereklidir. Ve eğer içindeYakın gelecekte iPhone'unuz bozulursa, bunun en önemli kütle standardının ağırlığındaki değişikliklerden kaynaklanmış olması çok muhtemeldir.
Standartların tarihi
Her medeniyetin yüzyıllar boyunca birbirini değiştiren kendi standartları ve standartları vardı. Eski Mısır'da nesnelerin kütlesi kantarlar veya kikkarlarla ölçülürdü. Antik Yunanistan'da bunlar yetenekler ve drahmilerdi. Ve Rusya'da, malların kütlesi pound veya makara olarak ölçüldü. Aynı zamanda, farklı ekonomik ve politik sistemlerden insanlar, kütle, uzunluk veya diğer parametre biriminin tek bir sözleşme birimiyle karşılaştırılabilir olacağı konusunda hemfikirdi. İlginç bir şekilde, eski zamanlarda bir pud bile farklı ülkelerden tüccarlar arasında üçte bir oranında farklılık gösterebiliyordu.
Fizik ve standartlar
Genellikle sözlü ve koşullu düzenlemeler, bir kişi bilim ve mühendisliği ciddiye alana kadar işe yaradı. Fizik ve kimya kanunlarının anlaşılması, endüstrinin gelişmesi, buhar kazanlarının yaratılması ve uluslararası ticaretin gelişmesiyle birlikte daha kesin tek tip standartlara ihtiyaç duyulmuştur. Hazırlık çalışmaları uzun ve özenliydi. Dünyanın her yerinden fizikçiler, matematikçiler, kimyagerler evrensel bir standart bulmak için çalıştılar. Ve her şeyden önce - kilogramın uluslararası standardı, çünkü diğer fiziksel parametrelerin (Amper, Volt, Watt) itildiği ağırlık ölçüsüdür.
Metrik kuralı
1875'te Paris'in kenar mahallelerinde önemli bir olay gerçekleşti. Ardından ilk kez 17 ülke (Rusya dahil) metriğe imza attı.ortak düşünce. Bu, standartların birliğini sağlayan uluslararası bir anlaşmadır. Bugün 55 ülke tam üye, 41 ülke ise ortak üye olarak katılmıştır. Aynı zamanda, asıl görevi dünya çapında standardizasyon birliğini izlemek olan Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Bürosu ve Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Komitesi oluşturuldu.
İlk metrik kuralının standartları
Sayaç standardı, Paris meridyeninin kırk milyonda biri uzunluğunda, platin ve iridyum alaşımından (9 ila 1) yapılmış bir cetveldi. Aynı alaşımın kilogram standardı, deniz seviyesinden standart basınçta 4 santigrat derece (en yüksek yoğunluk) sıcaklıkta bir litre (desimetre küp) suyun kütlesine karşılık geliyordu. Standart saniye, ortalama güneş gününün 1/86400'ü kadardı. Sözleşmeye katılan 17 ülkenin tümü standardın bir kopyasını aldı.
Z Yerleştir
Prototipler ve standardın orijinali bugün Paris yakınlarındaki Sevr'deki Ağırlıklar ve Ölçüler Odasında saklanmaktadır. Kilogram, metre, kandela (ışık yoğunluğu), amper (akım yoğunluğu), kelvin (sıcaklık) ve mol (bir madde birimi olarak fiziksel bir standart yoktur) standardının bulunduğu yer Paris'in eteklerindedir. saklanmış. Bu altı standarda dayanan ağırlıklar ve ölçüler sistemine Uluslararası Birimler Sistemi (SI) denir. Ancak standartların tarihi burada bitmedi, daha yeni başlıyordu.
SI
Kullandığımız standart sistem - SI (SI), Fransız Systeme International d'Unites'ten - yedi temel birim içerir. Bu bir metre (uzunluk),kilogram (kütle), amper (akım), kandela (ışık şiddeti), kelvin (sıcaklık), mol (madde miktarı). Diğer tüm fiziksel nicelikler, temel nicelikler kullanılarak çeşitli matematiksel hesaplamalarla elde edilir. Örneğin, kuvvet birimi kg x m/s2'dir. Amerika Birleşik Devletleri, Nijerya ve Myanmar hariç dünyadaki tüm ülkeler, ölçümler için SI sistemini kullanır, bu da bilinmeyen bir miktarı bir standartla karşılaştırmak anlamına gelir. Ve bir standart, herkesin kesinlikle doğru olduğunu kabul ettiği fiziksel bir değerin eşdeğeridir.
Referans kilo ne kadar?
Daha basit bir şey gibi görünüyor - 1 kilogramın standardı 1 litre suyun ağırlığıdır. Ama aslında, bu tamamen doğru değil. Yaklaşık 80 prototipten kilogram standardı olarak ne alınır, oldukça karmaşık bir sorudur. Ancak tesadüfen, 100 yıldan fazla süren alaşım bileşiminin optimal varyantı seçildi. Bir kilogram kütle standardı, platin (% 90) ve iridyum (% 10) alaşımından yapılmıştır ve çapı yüksekliğe eşit ve 39.17 milimetre olan bir silindirdir. Tam kopyaları da 80 adet olarak yapıldı. Kilogram standardının kopyaları, sözleşmeye katılan ülkelerde bulunmaktadır. Ana standart Paris'in banliyölerinde saklanır ve üç kapalı kapsül ile kaplanır. Kilogram standardı nerede bulunursa bulunsun, en önemli uluslararası standartla mutabakat her on yılda bir gerçekleştirilir.
En önemli standart
Kilogramın uluslararası standardı 1889'da yapıldı ve Fransa'nın Sevr kentinde Uluslararası Ağırlık ve Ölçü Bürosu kasasında saklanıyor.üç mühürlü cam kapak. Büronun sadece üç üst düzey temsilcisi bu kasanın anahtarlarına sahip. Ana standardın yanı sıra, kasada aynı zamanda altı çifti veya halefi vardır. Her yıl, kilogramın standardı olarak alınan ana ağırlık ölçüsü, inceleme için ciddiyetle kaldırılır. Ve her yıl daha da inceliyor. Bu ağırlık kaybının nedeni, numuneyi çıkarırken atomların ayrılmasıdır.
Rusça versiyonu
Standartın bir kopyası da Rusya'dadır. Tüm Rusya Metroloji Araştırma Enstitüsü'nde saklanır. Mendeleev, St. Petersburg'da. Bunlar iki platin-iridyum prototipidir - No. 12 ve No. 26. Bir kuvars stand üzerinde, iki cam kapakla kaplanmış ve metal bir kasada kapatılmışlardır. Kapsüllerin içindeki hava sıcaklığı 20 °C, nem oranı %65'tir. Yerli prototip 1.000000087 kilogram ağırlığında.
Kilogram standardı kilo vermektir
Standartın uzlaştırılması, ulusal standartların doğruluğunun yaklaşık 2 µg olduğunu gösterdi. Hepsi benzer koşullar altında saklanır ve hesaplamalar kilogram standardının yüz yılda 3 x 10−8ağırlık kaybettiğini gösterir. Ancak tanım gereği, uluslararası standardın kütlesi 1 kilograma tekabül eder ve standardın gerçek kütlesindeki herhangi bir değişiklik, kilogramın tam değerinde bir değişikliğe yol açar. 2007'de kilogram silindirinin 50 mikrogram daha az ağırlığa başladığı ortaya çıktı. Ve kilo kaybı devam ediyor.
Yeni teknolojiler ve yeni bir ağırlık ölçümü standardı
Etmek içinHatalar, kilogram standardının yeni bir yapısı aranıyor. Belirli miktarda silikon-28 izotopunun standardını belirlemek için gelişmeler var. "Elektronik kilogram" projesi var. Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü (2005, ABD), 1 kg kütleyi kaldırabilecek bir elektromanyetik alan oluşturmak için gereken gücü ölçmeye dayalı bir cihaz tasarladı. Böyle bir ölçümün doğruluğu %99,999999'dur. Nötronun geri kalan kütlesiyle ilgili olarak kütle tanımında gelişmeler var. Tüm bu gelişmeler ve teknolojiler, fiziksel bir kütle standardına bağlı olmaktan kurtulmayı, dünyanın herhangi bir yerinde daha yüksek doğruluk ve uzlaşma imkanı elde etmeyi mümkün kılacaktır.
Diğer gelecek vaat eden projeler
Ve dünyanın bilim aydınları, sorunu çözmenin hangi yolunun daha güvenilir olduğunu belirlerken, en umut verici olanı, kütlenin zamanla değişmeyeceği projedir. Böyle bir standart, 8.11 santimetre yüksekliğe sahip kübik bir karbon-12 izotop atomu gövdesi olacaktır. Böyle bir küpte 2250 x 281489633 karbon-12 atomu olacaktır. ABD Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü'nden araştırmacılar, Planck sabitini ve E=mc^2 formülünü kullanarak kilogram standardını belirlemeyi öneriyorlar.
Modern metrik sistem
Modern standartlar hiç de eskisi gibi değil. Başlangıçta gezegenin çevresiyle ilgili olan metre, bugün bir ışık huzmesinin saniyenin 299792458'de birinde kat ettiği mesafeye karşılık gelmektedir. Ama bir saniye, 9192631770'in geçtiği zamandır.sezyum atomunun titreşimleri. Bu durumda kuantum kesinliğinin avantajları açıktır, çünkü bunlar gezegenin herhangi bir yerinde yeniden üretilebilir. Sonuç olarak, fiziksel olarak var olan tek standart kilogram standardı olmaya devam ediyor.
Standart maliyeti ne kadar?
100 yıldan uzun süredir var olan standart, benzersiz ve yapay bir öğe olarak şimdiden çok değerli. Ancak genel olarak fiyat eşdeğerini belirlemek için bir kilogram saf altının atom sayısını hesaplamak gerekir. Sayı yaklaşık 25 basamaktan elde edilecek ve bu, bu eserin ideolojik değeri dikkate alınmadan. Ancak kilogram standardının satışından bahsetmek için henüz çok erken, çünkü dünya topluluğu henüz uluslararası birimler sisteminin geriye kalan tek fiziksel standardından kurtulmadı.
Ölçüleri merak ediyorum
Gezegenin tüm zaman dilimlerinde, zaman UTC'ye göre belirlenir (örneğin, UTC+4:00). Dikkat çekici bir şekilde, kıs altmanın hiç bir kodu yoktur; 1970 yılında Uluslararası Telekomünikasyon Birliği tarafından kabul edilmiştir. İki seçenek önerildi: İngiliz CUT (Koordineli Evrensel Zaman) ve Fransız TUC (Temps Universel Coordonné). Orta derecede nötr bir kıs altma seçtik.
Denizde düğüm ölçümü kullanılır. Geminin hızını ölçmek için, denize atılan ve belirli bir süre boyunca düğüm sayısını sayan, aynı mesafede düğümleri olan özel bir kütük kullanıldı. Modern cihazlar, düğümlü bir ipten çok daha gelişmiştir, ancak adı kalır.
Kelime titizliği, anlamaşırı doğruluğu ve doğruluğu dillere eski Yunan ağırlık standardı - vicdan adına gelen. 1.14 grama eşitti ve gümüş sikkelerin tartılmasında kullanılıyordu.
Para birimlerinin adı da genellikle ağırlık ölçülerinin adlarından gelir. Böylece, İngiltere'de gümüş paralara sterlin deniyordu ve bu madeni paraların 240'ı bir pound ağırlığındaydı. Eski Rusya'da “gümüş grivnası” veya “altın grivnası” kullanılıyordu, bu da belirli sayıda madeni paranın ağırlık eşdeğeri olarak ifade edilmesi anlamına geliyordu.
Araba beygir gücünün garip ölçümü çok gerçek bir kökene sahiptir. Buhar motorunun mucidi James White, buluşunun çekişli taşımaya göre avantajını bu şekilde göstermeye karar verdi. Bir atın dakikada ne kadar yük kaldırabileceğini hesapladı ve bu miktarı bir beygir gücü olarak belirledi.
