Kiek sveria kilogramas? Mokslininkai šią, atrodytų, paprastą problemą tyrinėjo šimtus metų.
1795 m. Prancūzija paskelbė įstatymą, kuriame nurodyta, kad „gramas“ yra „absoliutus vandens svoris kube, kurio tūris lygus vienai šimtajai metro daliai ledo tirpimo temperatūroje (ty 0 °C“). 1799 m. mokslininkai išsiaiškino, kad vandens tūris yra stabiliausias, kai vandens tankis yra didžiausias esant 4 °C temperatūrai, todėl kilogramo apibrėžimas pakeistas į „1 kubinio decimetro gryno vandens masę 4 °C temperatūroje. “. Taip buvo gautas grynos platinos originalus kilogramas, kilogramas apibrėžiamas kaip lygus jo masei, kuri vadinama archyviniu kilogramu.
Šis archyvinis kilogramas buvo naudojamas kaip etalonas 90 metų. 1889 m. Pirmoji tarptautinė metrologijos konferencija patvirtino platinos ir iridžio lydinio kopiją, artimiausią archyviniam kilogramui, kaip tarptautinį originalų kilogramą. „Kilogramo“ svorį apibrėžia platinos ir iridžio lydinio (90 % platinos, 10 % iridžio) cilindras, kurio aukštis ir skersmuo yra maždaug 39 mm ir šiuo metu laikomas rūsyje Paryžiaus pakraštyje.
Tarptautinis originalus kilogramas
Nuo Apšvietos amžiaus geodezininkų bendruomenė įsipareigojo sukurti universalią apklausų sistemą. Nors tai yra įmanomas būdas naudoti fizinį objektą kaip matavimo etaloną, nes fizinis objektas lengvai pažeidžiamas žmogaus sukeltų ar aplinkos veiksnių, tai turės įtakos stabilumui, o matavimo bendruomenė visada norėjo šio metodo kuo greičiau atsisakyti. kiek įmanoma.
Kilogramui priėmus tarptautinį pradinį kilogramo apibrėžimą, metrologams labai rūpi klausimas: ar šis apibrėžimas yra stabilus? Ar laikui bėgant jis dreifuoja?
Reikia pasakyti, kad šis klausimas buvo iškeltas masės vieneto kilogramo apibrėžimo pradžioje. Pavyzdžiui, kai 1889 m. buvo apibrėžtas kilogramas, Tarptautinis svorių ir matų biuras pagamino 7 platinos ir iridžio lydinio kilogramų svarelius, iš kurių vienas yra tarptautinis. Pradinis kilogramas naudojamas masės vienetui kilogramui apibrėžti, o kiti 6 svoriai. pagaminti iš tos pačios medžiagos ir to paties proceso, naudojami kaip antriniai etalonai, siekiant patikrinti, ar laikui bėgant nėra nukrypimų.
Tuo pačiu metu, plėtojant didelio tikslumo technologijas, mums taip pat reikia stabilesnių ir tikslesnių matavimų. Todėl buvo pasiūlytas planas iš naujo apibrėžti tarptautinį pagrindinį vienetą su fizinėmis konstantomis. Konstantų naudojimas matavimo vienetams apibrėžti reiškia, kad šie apibrėžimai atitiks naujos kartos mokslinių atradimų poreikius.
Oficialiais Tarptautinio svorių ir matų biuro duomenimis, per 100 metų nuo 1889 iki 2014 metų kitų originalių kilogramų ir tarptautinio originalaus kilogramo kokybės konsistencija pakito apie 50 mikrogramų. Tai rodo, kad yra kokybės vieneto fizinio etalono stabilumo problema. Nors 50 mikrogramų pokytis skamba mažai, jis turi didelę įtaką kai kurioms aukščiausios klasės pramonės šakoms.
Jei pagrindinės fizinės konstantos naudojamos kilogramo fiziniam etalonui pakeisti, masės vieneto stabilumui erdvė ir laikas įtakos neturės. Todėl 2005 m. Tarptautinis svorių ir matų komitetas parengė pagrindinių fizinių konstantų naudojimo pagrindą kai kuriems pagrindiniams Tarptautinės vienetų sistemos vienetams apibrėžti. Masės vienetui kilogramui apibrėžti rekomenduojama naudoti Planko konstantą, o kompetentingos nacionalinio lygmens laboratorijos skatinamos atlikti susijusius mokslinius tiriamuosius darbus.
Todėl 2018 m. Tarptautinėje metrologijos konferencijoje mokslininkai balsavo už oficialią tarptautinio kilogramo prototipo eksploatavimo nutraukimą ir pakeitė Planko konstantą (simbolis h) kaip naują standartą, kad iš naujo apibrėžtų „kg“.
Paskelbimo laikas: 2021-05-05