Mennyit nyom egy kilogramm? A tudósok több száz éve kutatják ezt az egyszerűnek tűnő problémát.
1795-ben Franciaország kihirdetett egy törvényt, amely előírja, hogy a „gramm” a víz abszolút tömege egy olyan kockában, amelynek térfogata a jég olvadásának hőmérsékletén (azaz 0 °C-on) egy század méter. 1799-ben a tudósok felfedezték, hogy a víz térfogata akkor a legstabilabb, ha a víz sűrűsége 4 °C-on a legnagyobb, ezért a kilogramm definíciója megváltozott: „1 köbdeciméter tiszta víz tömege 4 °C-on. ”. Ez egy tiszta platina eredeti kilogrammot eredményezett, a kilogramm a tömegével egyenlő, amit archív kilogrammnak neveznek.
Ezt az archív kilogrammot 90 éve használták viszonyítási alapként. 1889-ben az Első Nemzetközi Metrológiai Konferencia az archív kilogrammhoz legközelebb eső platina-irídium ötvözet másolatát nemzetközi eredeti kilogrammként jóváhagyta. A „kilogramm” súlyát egy platina-iridium ötvözet (90% platina, 10% irídium) henger határozza meg, amelynek magassága és átmérője körülbelül 39 mm, és jelenleg Párizs külvárosában, egy pincében tárolják.
Nemzetközi eredeti kilogramm
A felvilágosodás kora óta a földmérő közösség elkötelezett egy univerzális felmérési rendszer létrehozása mellett. Bár a fizikai tárgy mérési benchmarkként való felhasználása megvalósítható, mivel a fizikai objektum könnyen károsodik az ember által előidézett vagy környezeti tényezők hatására, a stabilitást ez befolyásolja, és a mérőtársadalom mindig is szerette volna ezt a módszert mihamarabb elhagyni. lehetőség szerint.
Miután a kilogramm átvette a nemzetközi eredeti kilogramm-definíciót, felmerül egy kérdés, amely a metrológusokat nagyon foglalkoztatja: mennyire stabil ez a meghatározás? Sodródni fog az idő múlásával?
Azt kell mondanunk, hogy ez a kérdés a tömegegység kilogramm meghatározásának elején felmerült. Például, amikor 1889-ben meghatározták a kilogrammot, a Nemzetközi Súly- és Mértékiroda 7 platina-iridium ötvözet kilogramm súlyt állított elő, amelyek közül az egyik a nemzetközi. Az eredeti kilogramm a tömegegység kilogramm meghatározására szolgál, a másik 6 súly pedig. Ugyanabból az anyagból és ugyanabból az eljárásból készülnek másodlagos referenciaértékként annak ellenőrzésére, hogy van-e időbeli eltolódás egymás között.
Ugyanakkor a nagy pontosságú technológia fejlődésével stabilabb és pontosabb mérésekre is szükségünk van. Ezért javasolták a nemzetközi alapegység fizikai állandókkal való újradefiniálását. Az állandók használata a mértékegységek meghatározásához azt jelenti, hogy ezek a meghatározások megfelelnek a tudományos felfedezések következő generációjának igényeinek.
A Nemzetközi Súly- és Mértékiroda hivatalos adatai szerint az 1889-től 2014-ig tartó 100 év alatt a többi eredeti kilogramm és a nemzetközi eredeti kilogramm minőségi konzisztenciája mintegy 50 mikrogrammal változott. Ez azt mutatja, hogy probléma van a minőségi egység fizikai referenciaértékének stabilitásával. Bár az 50 mikrogrammos változás csekélynek hangzik, nagy hatással van egyes csúcskategóriás iparágakra.
Ha az alapvető fizikai állandókkal helyettesítjük a kilogramm fizikai referenciaértéket, akkor a tömegegység stabilitását nem befolyásolja a tér és az idő. Ezért 2005-ben a Nemzetközi Súly- és Mértékügyi Bizottság keretet dolgozott ki az alapvető fizikai állandók használatára a Nemzetközi Mértékegységrendszer néhány alapegységének meghatározására. A tömegegység-kilogramm meghatározásához a Planck-állandót javasoljuk, és az illetékes országos szintű laboratóriumokat ösztönzik az ezzel kapcsolatos tudományos kutatómunka elvégzésére.
Ezért a 2018-as Nemzetközi Metrológiai Konferencián a tudósok megszavazták a kilogramm nemzetközi prototípus hivatalos leszerelését, és megváltoztatták a Planck-állandót (h szimbólum) mint új szabványt a „kg” újradefiniálására.
Feladás időpontja: 2021-05-05