Kuinka paljon kilo painaa? Tiedemiehet ovat tutkineet tätä näennäisesti yksinkertaista ongelmaa satojen vuosien ajan.
Vuonna 1795 Ranska julkaisi lain, jonka mukaan "gramma" on "veden absoluuttinen paino kuutiossa, jonka tilavuus on metrin sadasosa jään sulamislämpötilassa (eli 0 °C). Vuonna 1799 tiedemiehet havaitsivat, että veden tilavuus on vakain, kun veden tiheys on suurin 4 °C:ssa, joten kilogramman määritelmä on muuttunut "1 kuutiometrin puhtaan veden massaksi 4 °C:ssa". ”. Tämä tuotti puhdasta platinaa alkuperäisen kilogramman, kilogramma määritellään yhtä suureksi kuin sen massa, jota kutsutaan arkiston kilogrammaksi.
Tätä arkistokiloa on käytetty mittapuuna 90 vuoden ajan. Vuonna 1889 ensimmäinen kansainvälinen metrologian konferenssi hyväksyi kansainväliseksi alkuperäiskiloksi arkistokiloa lähinnä olevan platina-iridium-seoksen jäljennöksen. Kilogramman paino määritellään platina-iridium-seoksesta (90 % platinaa, 10 % iridiumia) valmistettu sylinteri, jonka korkeus ja halkaisija on noin 39 mm ja jota säilytetään tällä hetkellä kellarissa Pariisin laitamilla.
Kansainvälinen alkuperäinen kilo
Valaistuksen ajasta lähtien maanmittausyhteisö on sitoutunut luomaan yleismaailmallisen mittausjärjestelmän. Vaikka fyysistä kohdetta onkin järkevä käyttää mittauksen vertailukohtana, koska fyysinen kohde vaurioituu helposti ihmisen tai ympäristön aiheuttamien tekijöiden vaikutuksesta, se vaikuttaa stabiilisuuteen ja mittausyhteisö on aina halunnut luopua tästä menetelmästä heti. kuin mahdollista.
Kun kilogramma on ottanut käyttöön kansainvälisen alkuperäisen kilogramman määritelmän, on kysymys, josta metrologit ovat erittäin huolissaan: kuinka vakaa tämä määritelmä on? Ajelehtiuko se ajan myötä?
On sanottava, että tämä kysymys esitettiin massayksikön kilogramman määritelmän alussa. Esimerkiksi kun kilogramma määriteltiin vuonna 1889, Kansainvälinen paino- ja mittatoimisto tuotti 7 platina-iridium-seoskilopainoa, joista yksi on kansainvälinen. Samasta materiaalista ja samasta prosessista valmistettuja tuotteita käytetään toissijaisina vertailuarvoina sen tarkistamiseksi, esiintyykö toistensa välillä ajallista ajautumista.
Samaan aikaan korkean tarkkuuden tekniikan kehittyessä tarvitsemme myös vakaampia ja tarkempia mittauksia. Siksi ehdotettiin suunnitelmaa kansainvälisen perusyksikön uudelleenmäärittämiseksi fysikaalisilla vakioilla. Vakioiden käyttäminen mittayksiköiden määrittämiseen tarkoittaa, että nämä määritelmät vastaavat seuraavan sukupolven tieteellisten löytöjen tarpeita.
Kansainvälisen paino- ja mittatoimiston virallisten tietojen mukaan 100 vuoden aikana 1889–2014 muiden alkuperäisten kilogrammien ja kansainvälisen alkuperäiskilon laatu muuttui noin 50 mikrogrammaa. Tämä osoittaa, että laatuyksikön fyysisen vertailuarvon vakaudessa on ongelma. Vaikka 50 mikrogramman muutos kuulostaa pieneltä, sillä on suuri vaikutus joihinkin huipputeollisuuteen.
Jos fyysisiä perusvakioita käytetään korvaamaan kilogramman fyysinen vertailuarvo, tila ja aika eivät vaikuta massayksikön vakauteen. Siksi kansainvälinen paino- ja mittakomitea laati vuonna 2005 puitteet fyysisten perusvakioiden käytölle määrittämään joitain kansainvälisen yksikköjärjestelmän perusyksiköitä. Massayksikkökilogramman määrittämisessä suositellaan Planck-vakiota ja siihen liittyvää tieteellistä tutkimustyötä kannustetaan kansallisen tason toimivaltaisia laboratorioita.
Siksi vuoden 2018 kansainvälisessä metrologiakonferenssissa tutkijat äänestivät kansainvälisen prototyypin kilogramman virallisen käytöstä poistamisen puolesta ja muuttivat Planckin vakion (symboli h) uudeksi standardiksi määritelläkseen "kg" uudelleen.
Postitusaika: 05.05.2021