Bugün Rusya ve Afrika'da bir kilo şekerin bir kilo şeker olacağı aşikar görünüyor. Sadece 200 yıl önce komşu illerde bile 1 kilonun farklı ağırlıkta olduğunu öğrenince şaşıracaksınız. Bugün dünya ülkelerinin çoğunun faaliyet gösterdiği uluslararası SI sistemi tarafından ortak bir paydaya getirildik. Ama her zaman böyle değildi. Ölçüm standartlarının ve birleşik SI sisteminin tanıtımının tarihi hakkında - makalenin ilerleyen bölümlerinde.
Neden standartlara ihtiyacımız var?
Medeniyetin gelişimi, yüzyıllar boyunca değişen birçok standart ve ölçü standardı tanımıştır. Örneğin, eski Mısır'da bir ağırlık ölçüsü kikkar, eski Roma'da bir yetenek, Rusya'da bir kaniş. Ve tüm bu önlemler, birbirinin yerine geçerek, insanlığın, herkes için tek bir sözleşme birimi (standart) ile karşılaştırılabilir ortak fiziksel parametre birimleri üzerinde anlaşmasını gerektirdi.
Bilimsel ve teknolojik ilerlemenin gelişmesiyle birlikte, böyle birleşik bir standartlar sistemine duyulan ihtiyaç yalnızca arttı. Ticari ve ekonomik faaliyet alanından başlayarak, bu standartlar sistemi,diğer tüm alanlarda bir gereklilik - inşaat (çizimler), endüstriyel (örneğin, alaşımların birliği) ve hatta kültürel (zaman aralıkları).
Sayaç nasıl belirlendi
Neredeyse 17. yüzyılın sonuna kadar uzunluk ölçüleri farklı ülkelerde farklıydı. Ama artık bilimin gelişiminin tek bir uzunluk ölçüsü - Katolik ölçüsü - gerektirdiği zaman geldi.
İlk standart İngiliz bilim adamı ve filozof John Wilkins tarafından önerildi - periyodunun yarısı bir saniyeye eşit olan bir sarkacın uzunluğunu bir uzunluk birimi olarak almak. Ancak bu değerin ölçüm yerine bağlı olarak büyük ölçüde değiştiği kısa sürede anlaşıldı.
1790'da, Fransa'daki Ulusal Meclis, o zamanki Bakan Talleyrand'ın önerisiyle, metrenin bir standardını kabul etti, 1791'de, Fransız Bilimler Akademisi, zaten metrenin on milyonda birini bir uzunluk standardı olarak kabul etti. Ekvator ile Kuzey Kutbu arasındaki mesafe, Paris meridyeni boyunca ölçülür. Katılıyorum, oldukça zor.
Sakin denemeler devam ediyor
Modern SI sisteminin prototipi, 1795 yılında Ulusal Konvansiyon tarafından o zamanın önde gelen bilim adamları tarafından geliştirilmek üzere önerilen Fransa'daki metrik sistemdi. Uzunluk ve kütle standartlarının geliştirilmesi üzerinde çalıştı Ch. Coulomb, J. Lagrange, P.-S. Laplace ve diğerleri. Birkaç teklif vardı, ancak meridyen hala ölçülüyordu. Ve ilk metre standardı 1975'te pirinçten yapılmıştır.
Ve yine de 22 Haziran 1799, birleşik ölçü sisteminin doğum günü ve modern SI birim sisteminin prototipi olarak kabul edilmelidir. O zaman Fransa'da platin yapıldımetre ve kilogramın ilk standartları.
Yıllar geçiyor, Gauss mutlak birim sistemi (1832) ve birden fazla Maxwell ve Thomson birimi için önekler ortaya çıkıyor.
Ve 1875'te 17 eyalet Metre Sözleşmesini imzaladı. Uluslararası Tedbir Bürosu ve Uluslararası Tedbir Komitesi'ni onaylamış ve Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı faaliyetlerine başlamıştır. 1889'daki ilk konferansında, metre, kilogram, saniyeye dayalı ilk birleşik metrik sistem benimsendi.
Kıyaslamaların tarihi devam ediyor
Elektrik ve optiğin gelişimi, standart kavramına kendi ayarlamalarını yapar. Bilim sabit durmaz ve yeni ölçü birimleri gerektirir.
1954'te Ağırlıklar ve Ölçüler Hakkındaki Onuncu Genel Konferansında altı birim kabul edildi - metre, kilogram, saniye, amper, kandela, Kelvin derecesi. 1960 yılında bu sisteme Systeme International d'Unites adı verildi ve 1960 yılında SI olarak kıs altılan Uluslararası Birimler Sistemi standardı kabul edildi. Rusça dilindeki "SI", Uluslararası Sistem anlamına gelir. Bu, bugün tüm dünyanın kullandığı SI ölçüm sistemidir. İstisnalar ABD, Nijerya ve Myanmar'dı.
SI sistemini tanımlama
Bunun tek standartlar sistemi olmadığı hemen belirtilmelidir. Uygulamalı fiziğin bazı dalları diğer birim sistemlerini kullanır.
Bugün Uluslararası Fiziksel Miktarlar Sistemi SI, dünyada en çok kullanılan metrik sistemdir. Resmi ayrıntılı açıklaması şurada belirtilmiştir:"SI Broşürü" (1970). Resmi tanım "Uluslararası Birimler Sistemi SI, adlar ve sembollerle birlikte Uluslararası Birimler Sistemine dayanan bir birimler sistemidir ve ayrıca bir dizi önek … uygulama kuralları ile …".
Temel Sistem
SI birimlerinin ilkeleri aşağıdaki gibidir:
- Yedi temel fiziksel nicelik birimi tanımlanmıştır. SI sisteminde başka niceliklerden türetilemezler. Bunlar kilogram (ağırlık), metre (uzunluk), saniye (zaman), amper (akım), kelvin (sıcaklık), mol (madde miktarı), kandela (ışık şiddeti).
- Temel büyüklüklerle matematiksel işlemlerle elde edilen temel SI sisteminin değerlerinden türetilen miktarlar belirlenir.
- Miktarların ön ekleri ve kullanımları için kurallar tanımlanmıştır. Ön ekler, birimin 10'un kuvveti olan bir tam sayı ile bölünmesi/çarpılması gerektiği anlamına gelir.
Hayatta ve bilimde anlam
Daha önce de belirtildiği gibi, dünyadaki çoğu ülke SI birimlerini kullanır. Sıradan hayatta ülke için geleneksel olan birimleri kullansalar bile, sabit katsayılar kullanılarak SI sistemine dönüştürülerek belirlenirler.
SI sisteminin tüm temel birimleri, değişmez olan ve dünyanın herhangi bir yerinde yüksek doğrulukla yeniden üretilebilen fiziksel sabitler veya fenomenler aracılığıyla tanımlanır. Tek istisna, standardı şimdiye kadar tek fiziksel prototip olmaya devam eden kilogramdır.
MKS birim sistemi (metre, kilogram,ikincisi) mekanik, termodinamik ve diğer teorik fizik ve uygulamalı bilim alanlarındaki sorunları çözmenize olanak tanır.
Ancak bazı endüstrilerde (örneğin elektrodinamikte), SI sistemi diğer metrik sistemlere karşı kaybeder. Bu nedenle dünyada, değerleri bir dereceye kadar ana standartlara bağlı olan birkaç metrik sistem vardır - kilogram, metre ve saniye.
SI birimleri
Temel birimler (hatırlayın - yedi tane var) ve tanımları tabloda sunulmuştur, ancak bunlar hepimiz tarafından iyi bilinmektedir. Bu sistemdeki birimlerin adları küçük harfle yazılır ve birimlerin belirtilmesinden sonra nokta konulmaz.
Türev birimler (22 tane vardır) matematiksel hesaplamalarla ifade edilir ve fiziksel yasalardan takip edilir. Örneğin hız, bir cismin birim zamanda kat ettiği mesafedir - m / s. Bazı türetilmiş birimlerin kendi adları vardır (radyan, hertz, newton, joule) ve farklı şekillerde yazılabilirler.
SI sistemine dahil olmayan ancak birlikte kullanılmasına izin verilen birimler var. Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Sözleşmesi tarafından onaylanmıştır. Örneğin, dakika, saat, gün, litre, düğüm, hektar.
Gerekli olanların yanı sıra logaritmik değer birimlerinin kullanılmasına da izin verilir. Örneğin, yüzde, oktav, onluk.
Yaygın olarak kullanılan değerlerin kullanımına da izin verilmektedir. Örneğin, hafta, yıl, yüzyıl.
Farklı sistemlerden değerleri dönüştürmek için tasarlanmış konvektörler vardır. Birçoğu var, ama hepsi güveniyortek tip metrik değerler.
Uluslararası SI sisteminin avantajları
Bu sistemin evrenselliği açıktır. Tüm fiziksel fenomenler, tüm yönetim ve teknoloji dalları, tek bir miktar sistemi tarafından kapsanır. Yalnızca SI sistemi, önemli ve kullanımı kolay birimler sağlar.
Sistem, sistem dışı birimlerin kullanımına ve geliştirme olasılığına izin veren esnekliğe sahiptir - gerekirse SI değerlerinin sayısı artırılabilir. Birimler, uluslararası anlaşmalara ve ölçüm teknolojilerinin gelişim düzeyine göre ayarlamaya tabidir.
Birimlerin birleştirilmesi, bu sistemin yaygın olarak kullanılmasını (130'dan fazla ülkede) ve birçok etkili uluslararası kuruluş (BM, UNESCO, Uluslararası Temel ve Uygulamalı Fizik Birliği) tarafından kabul edilmesini sağlamıştır.
SI sistemi, tasarımcıların ve bilim adamlarının üretkenliğini arttırır, eğitim sürecini ve tüm alanlarda uluslararası temasların uygulanmasını basitleştirir ve kolaylaştırır.
Son fiziksel prototip
SI sistemindeki tüm birimler fiziksel sabitlerle tanımlanır. İstisna kilogramdır. Şimdiye kadar yalnızca bu standardın kendi fiziksel prototipi vardır ve bu, ince bir ölçüm birimi satırında öne çıkar.
Kilogram standardı, 9 kısım platin ve 1 kısım iridyum alaşımından yapılmış bir silindirdir. Kütlesi, en yüksek yoğunluğunda (4 santigrat derece, deniz seviyesinden standart basınç) bir litre suya karşılık gelir. 1889'da 80'i yapıldı, 17'siMetrik Sözleşmesini imzalayan ülkelere transfer edildi.
Bugün, üç mühürlü kapsül altındaki bu standardın orijinali, Paris'in eteklerindeki Sevr şehrinde Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Bürosu'nun kasasında bulunmaktadır. Her yıl ciddiyetle kaldırılır ve uzlaştırılır.
Kilogram standardının Rusça versiyonu, Tüm Rusya Metroloji Araştırma Enstitüsü'ndedir. Mendeleyev (St. Petersburg). Bunlar prototip 12 ve 26.
SI sistemindeki kütle standardının kaybı nedeniyle iPhone'unuz bozulacak
İnsanlığın tüm metrik sistemi bugün tehdit altında. Ve bunun nedeni, fiziksel olarak var olan tek standartın hızla "kilo vermek" olmasıdır.
Her yüzyılda kilogram standardının 3 x 10−8 kilogram daha hafif hale geldiği deneysel olarak kanıtlanmıştır. Bu, yıllık araştırmalar sırasında atomların ayrılmasından kaynaklanmaktadır. Açıkçası, bu değerin sabitinin ihlali, mutlaka diğer tüm değerlerde bir değişiklik gerektirecektir.
Elektronik Kilogram projesi (Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü, ABD), bir elektromanyetik alanda 1 kilogram kütleyi kaldırabilecek güçte bir cihazın oluşturulmasını sağlayan durumu kurtarmak için çağrılır. Oluşturma çalışmaları halen devam etmektedir.
Diğer yön, 2250 x 281489633 karbon-12 atomlu bir küptür. Yüksekliği 8.11 santimetre olacak ve zamanla azalmayacak. Bu proje de geliştirme aşamasındadır.
Standartlar hakkında ilginç gerçekler ve sadece
Zaman sabit bir değerdir. İçindeGezegenimizin tüm zaman dilimlerinde zaman, UTC evrensel saatine göre belirlenir. İlginçtir ki, bu kıs altmanın kodu çözülmez.
Denizciler "düğüm" birimini kullanmaya devam ediyor. Çok az insan biliyor, ancak bu birimin uzun bir geçmişi var. Gemilerin hızını ölçmek için, daha önce aynı mesafede düğümlerin bağlı olduğu bir kütük kullanılıyordu. Modern hızölçerler çok daha mükemmel hale geldi, ancak adı korundu.
Ve motorlu taşıt beygir gücünün ölçümü de gerçek bir gerçeğe dayanmaktadır. Buhar makinesinin mucidi James White, keşfinin faydalarını bu şekilde göstermiştir. 1 beygir gücünün altında atın bir dakikada kaldıracağı yükün kütlesini hesapladı.
