Koliko je težak kilogram? Naučnici su istraživali ovaj naizgled jednostavan problem stotinama godina.
Francuska je 1795. godine proglasila zakon koji je definisao „gram“ kao „apsolutnu težinu vode u kocki čija je zapremina jednaka stotom delu metra na temperaturi kada se led topi (to jest, 0°C).“ 1799. godine naučnici su otkrili da je zapremina vode najstabilnija kada je gustina vode najveća na 4°C, pa je definicija kilograma promenjena u „masu 1 kubnog decimetra čiste vode na 4°C ”. Ovo je proizvelo originalni kilogram čiste platine, kilogram je definiran kao jednak njegovoj masi, što se zove arhivski kilogram.
Ovaj arhivski kilogram se koristi kao mjerilo već 90 godina. Godine 1889., Prva međunarodna konferencija o mjeriteljstvu odobrila je repliku legure platine i iridijuma najbližu arhivskom kilogramu kao međunarodni originalni kilogram. Težina "kilograma" je definisana cilindrom od legure platine i iridijuma (90% platine, 10% iridijuma), čija je visina i prečnik približno 39 mm, a trenutno se nalazi u podrumu na periferiji Pariza.
Međunarodni originalni kilogram
Od doba prosvjetiteljstva, geodetska zajednica je bila posvećena uspostavljanju univerzalnog sistema istraživanja. Iako je izvodljiv način da se fizički objekt koristi kao mjerilo za mjerenje, jer se fizički objekt lako ošteti od strane čovjeka ili faktora okoline, stabilnost će biti ugrožena, a mjerna zajednica je oduvijek željela da napusti ovu metodu što prije koliko je to moguće.
Nakon što kilogram usvoji međunarodnu originalnu definiciju kilograma, postavlja se pitanje koje metrologe jako brine: koliko je ta definicija stabilna? Hoće li se vremenom povući?
Treba reći da je ovo pitanje postavljeno na početku definicije jedinice mase kilogram. Na primjer, kada je kilogram definiran 1889. godine, Međunarodni biro za utege i mjere proizveo je 7 kilograma utega od legure platine i iridija, od kojih je jedan Međunarodni. Originalni kilogram se koristi za definiranje jedinice mase kilograma, a ostalih 6 utega napravljeni od istog materijala i isti proces se koriste kao sekundarna mjerila za provjeru da li postoji odstupanje tokom vremena jedno od drugog.
Istovremeno, sa razvojem tehnologije visoke preciznosti, potrebna su nam i stabilnija i preciznija mjerenja. Stoga je predložen plan redefiniranja međunarodne osnovne jedinice s fizičkim konstantama. Korištenje konstanti za definiranje mjernih jedinica znači da će ove definicije zadovoljiti potrebe sljedeće generacije naučnih otkrića.
Prema službenim podacima Međunarodnog biroa za utege i mjere, u 100 godina od 1889. do 2014. godine, konzistentnost kvaliteta ostalih originalnih kilograma i međunarodnog originalnog kilograma promijenila se za oko 50 mikrograma. Ovo pokazuje da postoji problem sa stabilnošću fizičkog mjerila kvalitete jedinice. Iako promjena od 50 mikrograma zvuči malo, ona ima veliki utjecaj na neke vrhunske industrije.
Ako se osnovne fizičke konstante koriste za zamjenu fizičkog mjerila kilograma, na stabilnost jedinice mase neće utjecati prostor i vrijeme. Stoga je 2005. godine Međunarodni komitet za utege i mjere izradio okvir za korištenje osnovnih fizičkih konstanti za definiranje nekih osnovnih jedinica Međunarodnog sistema jedinica. Preporučuje se da se Planckova konstanta koristi za određivanje masene jedinice kilograma, a podstiču se nadležne laboratorije na nacionalnom nivou da izvode srodan naučno-istraživački rad.
Stoga su na Međunarodnoj konferenciji o mjeriteljstvu 2018. naučnici glasali za službeno povlačenje međunarodnog prototipa kilograma i promijenili Planckovu konstantu (simbol h) kao novi standard za redefiniranje "kg".
Vrijeme objave: Mar-05-2021