Saktësia nuk është kurrë e tepërt. Kjo është arsyeja pse një sistem matjesh ndërkombëtare është krijuar dhe ekziston në të gjithë botën, i shprehur në standardet e të gjitha matjeve të njohura për njeriun. Dhe vetëm standardi i kilogramit qëndron në rangun e njësive të matjes. Në fund të fundit, ai është i vetmi që ka një prototip fizik të jetës reale. Sa peshon dhe në cilin vend ruhet standardi ndërkombëtar i kilogramit, do të përgjigjemi në këtë artikull.
Pse na duhen standardet?
Një kilogram, si portokalli, peshon njësoj në Afrikë dhe Rusi? Përgjigja është po, pothuajse. Dhe e gjitha falë sistemit ndërkombëtar për përcaktimin e standardeve të kilogramit, metrit, sekondës dhe parametrave të tjerë fizikë. Standardet e matjes janë të nevojshme për njerëzimin për të siguruar aktivitet ekonomik (tregti) dhe ndërtim (uniteti i vizatimeve), industriale (uniteti i lidhjeve) dhe kulturor (uniteti i intervaleve kohore) dhe shumë fusha të tjera të veprimtarisë. Dhe nëse nëNëse iPhone juaj prishet në të ardhmen e afërt, ka shumë të ngjarë që kjo të ndodhë për shkak të ndryshimeve në peshën e standardit më të rëndësishëm të masës.
Historia e standardeve
Çdo qytetërim kishte standardet dhe standardet e veta, të cilat ndryshuan njëri-tjetrin gjatë shekujve. Në Egjiptin e lashtë, masa e objekteve matej në kantar ose kikkar. Në Greqinë e lashtë, këto ishin talente dhe dhrahmi. Dhe në Rusi, masa e mallrave matej në paund ose bobina. Në të njëjtën kohë, njerëzit e sistemeve të ndryshme ekonomike dhe politike, si të thuash, ranë dakord që njësia e masës, gjatësisë ose parametrave të tjerë do të ishte e krahasueshme me një njësi të vetme kontraktuale. Është interesante se edhe një fuçi në kohët e lashta mund të ndryshonte me një të tretën midis tregtarëve nga vende të ndryshme.
Fizika dhe standardet
Marrëveshjet, shpesh verbale dhe të kushtëzuara, funksionuan derisa një person e mori seriozisht shkencën dhe inxhinierinë. Me kuptimin e ligjeve të fizikës dhe kimisë, zhvillimin e industrisë, krijimin e bojlerit me avull dhe zhvillimin e tregtisë ndërkombëtare, lindi nevoja për standarde uniforme më të sakta. Puna përgatitore ishte e gjatë dhe e mundimshme. Fizikanët, matematikanët, kimistët në të gjithë botën punuan për të gjetur një standard universal. Dhe para së gjithash - standardi ndërkombëtar i kilogramit, sepse nga masa e peshës zmbrapsen parametrat e tjerë fizikë (Amper, Volt, Watt).
Konventa metrike
Një ngjarje e rëndësishme ndodhi në periferi të Parisit në 1875. Pastaj për herë të parë 17 vende (përfshirë Rusinë) nënshkruan metrikënkonventës. Ky është një traktat ndërkombëtar që siguron unitetin e standardeve. Sot, 55 vende i janë bashkuar si anëtarë të plotë dhe 41 vende si anëtarë të asociuar. Në të njëjtën kohë, u krijua Byroja Ndërkombëtare e Peshave dhe Masave dhe Komiteti Ndërkombëtar i Peshave dhe Masave, detyra kryesore e të cilit është monitorimi i unitetit të standardizimit në mbarë botën.
Standardet e konventës së parë metrike
Standardi i njehsorit ishte një vizore i bërë nga një aliazh platini dhe iridiumi (9 me 1) me një gjatësi prej një pjese të dyzet e miliona të meridianit të Parisit. Standardi i kilogramëve të së njëjtës aliazh korrespondonte me masën e një litri (decimetër kub) ujë në një temperaturë prej 4 gradë Celsius (dendësia më e lartë) në presion standard mbi nivelin e detit. E dyta standarde ishte 1/86400 e ditës mesatare diellore. Të 17 vendet pjesëmarrëse në konventë morën një kopje të standardit.
Vendi Z
Prototipet dhe origjinali i standardit ruhen sot në dhomën e peshave dhe matjeve në Sevres afër Parisit. Pikërisht në periferi të Parisit është vendi ku është standardi i kilogramit, metrit, kandelës (intensiteti i dritës), amperit (intensiteti aktual), kelvinit (temperatura) dhe molit (si njësi e materies, nuk ka standard fizik). të ruajtura. Sistemi i peshave dhe masave që bazohet në këto gjashtë standarde quhet Sistemi Ndërkombëtar i Njësive (SI). Por historia e standardeve nuk mbaroi me kaq, ajo sapo kishte filluar.
SI
Sistemi standard që përdorim - SI (SI), nga Systeme International d'Unites franceze - përfshin shtatë njësi bazë. Ky është një metër (gjatësi),kilogram (masa), amper (rrymë), candela (intensiteti i dritës), kelvin (temperatura), mol (sasia e substancës). Të gjitha sasitë e tjera fizike fitohen nga llogaritjet e ndryshme matematikore duke përdorur sasitë bazë. Për shembull, njësia e forcës është kg x m/s2. Të gjitha vendet në botë, përveç Shteteve të Bashkuara, Nigerisë dhe Mianmarit, përdorin sistemin SI për matje, që nënkupton krahasimin e një sasie të panjohur me një standard. Dhe një standard është ekuivalenti i një vlere fizike që të gjithë bien dakord se është absolutisht e saktë.
Sa është kilogrami referencë?
Do të dukej diçka më e thjeshtë - standardi prej 1 kilogrami është pesha e 1 litër ujë. Por në fakt, kjo nuk është plotësisht e vërtetë. Çfarë duhet marrë si standard kilogrami nga rreth 80 prototipe është një pyetje mjaft e ndërlikuar. Por rastësisht, u zgjodh varianti optimal i përbërjes së aliazhit, i cili zgjati më shumë se 100 vjet. Standardi i një kilogrami të masës është bërë nga një aliazh platini (90%) dhe iridiumi (10%), dhe është një cilindër, diametri i të cilit është i barabartë me lartësinë dhe është 39.17 milimetra. Janë bërë edhe kopje të sakta të saj, në shumën prej 80 copë. Kopjet e standardit të kilogramit gjenden në vendet pjesëmarrëse në konventë. Standardi kryesor ruhet në periferi të Parisit dhe është i mbuluar me tre kapsula të mbyllura. Kudo ku ndodhet standardi i kilogramit, barazimi me standardin më të rëndësishëm ndërkombëtar kryhet çdo dhjetë vjet.
Standardi më i rëndësishëm
Standardi ndërkombëtar i kilogramit u hodh në 1889 dhe ruhet në Sevres të Francës në kasafortën e Byrosë Ndërkombëtare të Peshave dhe Masave, e mbuluartre kapak xhami të mbyllur. Çelësat e kësaj kasaforte kanë vetëm tre përfaqësues të lartë të byrosë. Së bashku me standardin kryesor, ka edhe gjashtë dyshe ose pasardhës të tij në kasafortë. Çdo vit, masa kryesore e peshës, e cila merret si standard i kilogramit, hiqet solemnisht për ekzaminim. Dhe çdo vit ai bëhet gjithnjë e më i hollë. Arsyeja për këtë humbje peshe është shkëputja e atomeve gjatë heqjes së mostrës.
versioni rus
Një kopje e standardit është gjithashtu në Rusi. Ai ruhet në Institutin Kërkimor Gjith-Rus të Metrologjisë. Mendelejevi në Shën Petersburg. Këto janë dy prototipe platin-iridium - nr. 12 dhe nr. 26. Ato janë në një stendë kuarci, të mbuluar me dy kapak xhami dhe të mbyllura në një kasafortë metalike. Temperatura e ajrit brenda kapsulave është 20 °C, lagështia është 65%. Prototipi vendas peshon 1.000000087 kilogramë.
Kilogram standard është humbja e peshës
Rakordimi i standardit tregoi se saktësia e standardeve kombëtare është rreth 2 µg. Të gjitha ato ruhen në kushte të ngjashme, dhe llogaritjet tregojnë se standardi i kilogramit humbet 3 x 10−8peshë në njëqind vjet. Por sipas përkufizimit, masa e standardit ndërkombëtar korrespondon me 1 kilogram, dhe çdo ndryshim në masën aktuale të standardit çon në një ndryshim në vetë vlerën e kilogramit. Në vitin 2007, doli që cilindri i kilogramit filloi të peshonte 50 mikrogramë më pak. Dhe humbja e tij në peshë vazhdon.
Teknologji të reja dhe një standard i ri për matjen e peshës
Për të eliminuargabime, po kërkohet një strukturë e re e standardit të kilogramit. Ka zhvillime për të përcaktuar standardin e një sasie të caktuar të izotopeve të silikonit-28. Ekziston një projekt "Kilogram elektronik". Instituti Kombëtar i Standardeve dhe Teknologjisë (2005, SHBA) projektoi një pajisje të bazuar në matjen e fuqisë së nevojshme për të krijuar një fushë elektromagnetike të aftë për të ngritur 1 kg masë. Saktësia e një matjeje të tillë është 99,999995%. Ka zhvillime të përkufizimit të masës në lidhje me masën e mbetur të neutronit. Të gjitha këto zhvillime dhe teknologji do të bëjnë të mundur largimin nga lidhja me një standard të masës fizike, për të arritur saktësi më të lartë dhe mundësinë e pajtimit kudo në botë.
Projekte të tjera premtuese
Dhe ndërsa korifenjtë e shkencës botërore po përcaktojnë se cila mënyrë për të zgjidhur problemin është më e besueshme, më premtuesi është projekti në të cilin masa nuk do të ndryshojë me kalimin e kohës. Një standard i tillë do të ishte një trup kub i atomeve të izotopit të karbonit-12 me një lartësi prej 8.11 centimetra. Në një kub të tillë do të ketë 2250 x 281489633 atome karboni-12. Studiuesit nga Instituti Kombëtar i Standardeve dhe Teknologjisë në SHBA propozojnë përcaktimin e standardit të kilogramit duke përdorur konstanten e Planck dhe formulën E=mc^2.
Sistemi metrik modern
Standardet moderne nuk janë aspak ato që kanë qenë. Metri, i lidhur fillimisht me perimetrin e planetit, sot korrespondon me distancën që një rreze drite përshkon në një 299792458 të sekondës. Por një e dytë është koha gjatë së cilës kalon 9192631770dridhjet e atomit të ceziumit. Përparësitë e saktësisë kuantike në këtë rast janë të dukshme, sepse ato mund të riprodhohen kudo në planet. Si rezultat, standardi i vetëm që ekziston fizikisht mbetet standardi i kilogramëve.
Sa kushton standardi?
Duke ekzistuar për më shumë se 100 vjet, standardi tashmë vlen shumë, si një artikull unik dhe artefakt. Por në përgjithësi, për të përcaktuar ekuivalentin e çmimit, është e nevojshme të llogaritet numri i atomeve në një kilogram ari të pastër. Numri do të merret nga rreth 25 shifra dhe kjo pa marrë parasysh vlerën ideologjike të këtij artifakti. Por është shumë herët të flasim për shitjen e standardit të kilogramit, sepse komuniteti botëror ende nuk e ka hequr qafe standardin e vetëm fizik të mbetur të sistemit ndërkombëtar të njësive.
Pyes veten për matjet
Në të gjitha zonat kohore të planetit, koha përcaktohet në lidhje me UTC (për shembull, UTC+4:00). Çuditërisht, shkurtesa nuk ka fare dekodim; ajo u miratua në vitin 1970 nga Unioni Ndërkombëtar i Telekomunikacionit. U propozuan dy opsione: CUT angleze (Koha e Koordinuar Universale) dhe TUC franceze (Temps Universel Coordonné). Ne zgjodhëm një shkurtesë mesatare neutrale.
Në det, përdoret matja e nyjës. Për të matur shpejtësinë e anijes u përdor një regjistër special me nyje në të njëjtën distancë, i cili hidhej në det dhe numëronte numrin e nyjeve për një periudhë të caktuar kohore. Pajisjet moderne janë shumë më të avancuara se një litar me nyje, por emri mbetet.
Përpikëri fjalësh, kuptimsaktësia dhe saktësia ekstreme e të cilit erdhi në gjuhë nga emri i standardit të peshës greke të lashtë - skrupull. Ishte e barabartë me 1,14 gram dhe përdorej për peshimin e monedhave të argjendit.
Emri i njësive monetare gjithashtu shpesh e ka origjinën në emrat e masave të peshës. Pra, monedhat e argjendit quheshin sterlina në Britani dhe 240 prej këtyre monedhave peshonin një paund. Në Rusinë e lashtë, përdoreshin "hryvnia argjendi" ose "hryvnia ari", që nënkuptonte një numër të caktuar monedhash të shprehura në peshë ekuivalente.
Matja e çuditshme e kuajfuqisë së makinave ka një origjinë shumë reale. Shpikësi i motorit me avull, James White, vendosi të demonstrojë avantazhin e shpikjes së tij mbi transportin tërheqës në këtë mënyrë. Ai llogariti se sa një kalë mund të ngrejë një ngarkesë në minutë dhe e caktoi këtë sasi si një kuajfuqi.
