Πού φυλάσσεται το διεθνές πρότυπο των κιλών;

Η ακρίβεια δεν είναι περιττή. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το σύστημα των διεθνών μετρήσεων έχει δημιουργηθεί και υπάρχει σε όλο τον κόσμο, που εκφράζεται στα πρότυπα όλων των γνωστών μετρήσεων. Και μόνο το κανονικό κιλό κατανέμεται στη γραμμή μονάδων μέτρησης. Μετά από όλα, είναι ο μόνος που έχει ένα φυσικό πραγματικό πρωτότυπο. Πόσο ζυγίζει και σε ποια χώρα είναι αποθηκευμένο το διεθνές πρότυπο των κιλών, θα απαντήσουμε σε αυτό το άρθρο.

Ποια είναι τα πρότυπα για;

Τα κιλά, όπως τα πορτοκάλια, ζυγίζουν το ίδιο στην Αφρική και στη Ρωσία; Η απάντηση είναι ναι, σχεδόν. Και όλα χάρη στο διεθνές πρότυπο σύστημα ορισμού Kilogram, μετρητής, δεύτερη και άλλες φυσικές παράμετροι. Τα μέτρα για την ανθρωπότητα είναι απαραίτητα για την εξασφάλιση της οικονομικής δραστηριότητας (εμπόριο) και της κατασκευής (ενότητα σχεδίων), της βιομηχανικής (ενότητα κραμάτων) και της πολιτιστικής (ενότητα χρονικών διαστημάτων) και πολλών άλλων τομέων δραστηριότητας. Και αν στο εγγύς μέλλον το iPhone σας καταρρεύσει, τότε είναι πολύ πιθανό ότι αυτό συνέβη εξαιτίας αλλαγών στο βάρος του πιο σημαντικού προτύπου μάζας.

Ιστορικό προτύπων

Κάθε πολιτισμός διέθετε τα δικά του πρότυπα και πρότυπα, τα οποία διαδέχθηκαν ο ένας τον άλλον μετά από αιώνες. Στην Αρχαία Αίγυπτο η μάζα αντικειμένων μετρήθηκε σε καντάρ ή κιρκάρ. Στην αρχαία Ελλάδα, αυτά ήταν ταλέντα και δραχμές. Και στη Ρωσία η μάζα των αγαθών μετρήθηκε σε πόδες ή καρούλια. Ταυτόχρονα, άνθρωποι διαφορετικών οικονομικών και πολιτικών συστημάτων συμφώνησαν ότι η μονάδα μέτρησης μάζας, μήκους ή άλλης παράμετρος θα ήταν συγκρίσιμη με μια ενιαία συμβατική μονάδα. Είναι ενδιαφέρον ότι, ακόμη και ένα pood στην αρχαιότητα μπορεί να διαφέρει κατά το ένα τρίτο από τους εμπόρους από διαφορετικές χώρες.

Φυσική και πρότυπα

Οι ρυθμίσεις, συχνά προφορικές και υπό όρους, δούλεψαν έως ότου το άτομο ασχολήθηκε σοβαρά με την επιστήμη και τη μηχανική. Με την κατανόηση των νόμων της φυσικής και της χημείας, την ανάπτυξη της βιομηχανίας, τη δημιουργία ατμολέβητα και την ανάπτυξη του διεθνούς εμπορίου, υπήρξε ανάγκη για πιο ακριβή ενοποιημένα πρότυπα. Οι προπαρασκευαστικές εργασίες ήταν χρονοβόρες και επίπονες. Οι φυσικοί, οι μαθηματικοί, οι χημικοί σε όλο τον κόσμο εργάστηκαν για να βρουν ένα καθολικό πρότυπο. Και κατ 'αρχάς - το διεθνές πρότυπο κιλό, επειδή είναι από το μέτρο βάρους ωθούν άλλες φυσικές παραμέτρους (Ampere, Volt, Watt).

Η Μετρική Σύμβαση

Ένα σημαντικό γεγονός συνέβη στα προάστια του Παρισιού το 1875. Στη συνέχεια, για πρώτη φορά, 17 χώρες (και η Ρωσία μεταξύ τους) υπέγραψαν μια μετρική σύμβαση. Πρόκειται για μια διεθνή συνθήκη που διασφαλίζει την ενότητα των προτύπων. Σήμερα, 55 χώρες προσχώρησαν ως πλήρη μέλη και 41 χώρες ως συνδεδεμένα μέλη. Ταυτόχρονα, δημιουργήθηκε το Διεθνές Γραφείο Βάσεων και Μέτρων και η Διεθνής Επιτροπή Βάσεων και Μέτρων, με κύριο καθήκον την παρακολούθηση της ενότητας της τυποποίησης σε όλο τον κόσμο.

Πρότυπα της πρώτης μετρικής σύμβασης

Ο μετρητής του μετρητή ήταν ένας χάρακας από κράμα λευκοχρύσου και ιριδίου (9 έως 1) μήκους έως ένα σαράντα εκατομμύριο μέρος του μεριδιού του Παρισιού. Το πρότυπο ενός χιλιογράμμου του ίδιου κράματος αντιστοιχεί σε μάζα ενός λίτρου (δεκαδικό κυβικό) ύδατος σε θερμοκρασία 4 βαθμών Κελσίου (η υψηλότερη πυκνότητα) σε μια τυπική πίεση πάνω από τη στάθμη της θάλασσας. Το πρότυπο του δεύτερου ήταν 1/86400 μέρος της διάρκειας της μέσης ηλιακής ημέρας. Και οι 17 χώρες των συμμετεχόντων στη σύμβαση έλαβαν αντίγραφο του προτύπου.

Τοποθετήστε το Z

Τα πρωτότυπα και το πρωτότυπο του προτύπου αποθηκεύονται τώρα στο Επιμελητήριο Βαρών και Μέτρων στην πόλη Sevres κοντά στο Παρίσι. Είναι στα προάστια του Παρισιού ο τόπος όπου αποθηκεύεται το πρότυπο Χιλιόγραμμο, μετρητής, candela (φωτεινή ένταση), ampere (amperage), Kelvin (θερμοκρασία) και mole (ως μονάδα ουσίας, δεν υπάρχει φυσικό πρότυπο). Το σύστημα μέτρων και βαρών, το οποίο βασίζεται στα έξι αυτά πρότυπα, ονομάζεται Διεθνές Σύστημα Μονάδων (SI). Αλλά η ιστορία των προτύπων δεν τελείωσε εκεί, ήταν μόλις αρχή.

SI

Το σύστημα των προτύπων που χρησιμοποιούμε - SI (SI), από το γαλλικό Systeme International d'Unites - περιλαμβάνει επτά βασικές αξίες. Αυτός ο μετρητής (μήκος), κιλό (μάζα), αμπέρ (amperage), candela (φωτεινή ένταση), Kelvin (θερμοκρασία), mole (ποσότητα ουσίας). Όλες οι άλλες φυσικές ποσότητες λαμβάνονται από διάφορους μαθηματικούς λίθους χρησιμοποιώντας τιμές βάσης. Για παράδειγμα, μια μονάδα δύναμης ισούται με kg x m / s ² . Όλες οι χώρες του κόσμου, εκτός από τις Ηνωμένες Πολιτείες, τη Νιγηρία και τη Μιανμάρ, χρησιμοποιούν το σύστημα SI για μετρήσεις, πράγμα που σημαίνει σύγκριση της άγνωστης ποσότητας με το πρότυπο. Ένα πρότυπο είναι το ισοδύναμο της φυσικής σημασίας, για το οποίο όλοι συμφώνησαν ότι είναι απολύτως ακριβής.

Το κανονικό κιλό είναι πόσο;

Φαίνεται ότι είναι ευκολότερο - το πρότυπο του 1 κιλού είναι το βάρος ενός λίτρου νερού. Αλλά στην πραγματικότητα, αυτό δεν είναι απολύτως αληθές. Τι να πάρει ως πρότυπο κιλό περίπου 80 πρωτότυπα - το ερώτημα είναι αρκετά περίπλοκο. Αλλά τυχαία, επιλέχθηκε το βέλτιστο κράμα, το οποίο διήρκεσε περισσότερο από 100 χρόνια. Το πρότυπο της μάζας κιλών είναι από κράμα λευκοχρύσου (90%) και ιριδίου (10%) και είναι ένας κύλινδρος των οποίων η διάμετρος είναι ίση με το ύψος και είναι 39,17 mm. Επίσης έγιναν τα ακριβή αντίγραφα του, με ποσότητα 80 τεμαχίων. Αντίγραφα του κανονικού κιλού Είναι στις χώρες-συμμετέχοντες της σύμβασης. Το κύριο πρότυπο αποθηκεύεται στα προάστια του Παρισιού και καλύπτεται με τρεις σφραγισμένες κάψουλες. Όπου υπάρχει ένα κανονικό κιλό, Με μια δεκαετή περιοδικότητα διεξάγεται συμφωνία με το σημαντικότερο διεθνές πρότυπο.

Το πιο σημαντικό πρότυπο

Το διεθνές πρότυπο του κιλού χτυπήθηκε το 1889 και αποθηκεύτηκε στο Sevres της Γαλλίας στο χρηματοκιβώτιο του Διεθνούς Γραφείου Βάσεων και Μέτρων, το οποίο καλύφθηκε με τρία ερμητικά γυάλινα καπάκια. Μόνο τρεις υψηλόβαθμοι εκπρόσωποι του γραφείου έχουν τα κλειδιά για αυτό το ασφαλές. Μαζί με το βασικό πρότυπο στο χρηματοκιβώτιο υπάρχουν έξι από τους διπλούς ή διαδόχους του. Κάθε χρόνο, το βασικό μέτρο βάρους, το οποίο λαμβάνεται ως το κανονικό χιλιόγραμμο, αφαιρείται επίσημα για εξέταση. Και κάθε χρόνο γίνεται λεπτότερο και λεπτότερο. Ο λόγος αυτής της απώλειας βάρους είναι η αποκόλληση των ατόμων όταν εξάγεται το δείγμα.

Ρωσική έκδοση

Ένα αντίγραφο του προτύπου είναι επίσης στη Ρωσία. Αποθηκεύεται στο Πανευρωπαϊκό Ινστιτούτο Μετρολογίας. Mendeleev στην Αγία Πετρούπολη. Πρόκειται για δύο πρωτότυπα πλατίνα-ιριδίου - αριθ. 12 και αριθ. 26. Βρίσκονται σε περίπτερο χαλαζία, καλυμμένα με δύο γυάλινα καπάκια και κλειστά σε μεταλλικό ασφαλές. Η θερμοκρασία του αέρα μέσα στις κάψουλες είναι 20 ° C και η υγρασία είναι 65%. Το εγχώριο πρωτότυπο έχει βάρος 1, 000000087 κιλά.

Το πρότυπο ενός κιλού γίνεται λεπτό

Η επαλήθευση του προτύπου έδειξε ότι η ακρίβεια των εθνικών προτύπων είναι περίπου 2 μg. Όλα αυτά αποθηκεύονται υπό παρόμοιες συνθήκες, και οι υπολογισμοί δείχνουν ότι το κανονικό κιλό για εκατό χρόνια χάνει βάρος 3 x ^10-8 βάρους. Ωστόσο, εξ ορισμού, η μάζα του διεθνούς προτύπου αντιστοιχεί σε 1 χιλιόγραμμο και οι τυχόν μεταβολές στην πραγματική μάζα του προτύπου οδηγούν σε αλλαγή στην αξία του ίδιου του χιλιογράμμου. Το 2007, κατέστη σαφές ότι ο κύλινδρος ανά χιλιόγραμμο άρχισε να ζυγίζει 50 μικρογραμμάρια λιγότερο. Και η μείωση του βάρους του συνεχίζεται.

Νέες τεχνολογίες και ένα νέο πρότυπο μέτρων βάρους

Για την εξάλειψη των σφαλμάτων, αναζητείται μια νέα δομή του κανονικού κιλού. Υπάρχουν εξελίξεις εξ ορισμού ενός προτύπου ενός ορισμένου αριθμού ισοτόπων πυριτίου-28. Υπάρχει ένα έργο που ονομάζεται "Ηλεκτρονικό κιλό". Το Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας (2005, ΗΠΑ) σχεδίασε μια συσκευή που βασίζεται στη μέτρηση της ισχύος που απαιτείται για τη δημιουργία ενός ηλεκτρομαγνητικού πεδίου ικανό να ανυψώσει 1 kg μάζας. Η ακρίβεια αυτής της μέτρησης είναι 99,999995%. Υπάρχουν εξελίξεις στον προσδιορισμό της μάζας σε σχέση με την μάζα ανάπαυσης του νετρονίου. Όλες αυτές οι εξελίξεις και τεχνολογίες θα επιτρέψουν την αποφυγή της δέσμευσης στο πρότυπο φυσικής μάζας, την επίτευξη μεγαλύτερης ακρίβειας και τη δυνατότητα συμφιλίωσης οπουδήποτε στον κόσμο.

Άλλα ελπιδοφόρα έργα

Και ενώ καθορίζονται οι φωτισμοί της επιστήμης στον κόσμο, ο τρόπος επίλυσης του προβλήματος είναι πιο αξιόπιστος, θεωρείται το πιο υποσχόμενο σχέδιο, στο οποίο η μάζα δεν θα αλλάξει με το πέρασμα του χρόνου. Ένα τέτοιο πρότυπο θα ήταν ένα σώμα κυβικού σχήματος από άτομα ισοτόπου άνθρακα-12 με ύψος 8.11 εκατοστά. Σε έναν τέτοιο κύβο θα υπάρχουν 2250 x 281489633 άτομα άνθρακα-12. Οι ερευνητές του Εθνικού Ινστιτούτου Προτύπων και Τεχνολογίας στις ΗΠΑ προτείνουν να ορίσουν το κανονικό κιλό, χρησιμοποιώντας τη σταθερά Planck και τον τύπο E = mc ^ 2.

Σύγχρονο μετρικό σύστημα

Τα σύγχρονα πρότυπα δεν είναι τα ίδια όπως και πριν. Ο μετρητής, αρχικά συσχετισμένος με την περιφέρεια του πλανήτη, σήμερα αντιστοιχεί στην απόσταση που περνά μια ακτίνα φωτός σε ένα 299792458 δευτερόλεπτο. Αλλά το δεύτερο - αυτή είναι η ώρα για την οποία περνάει 9192631770 δονήσεις του ατόμου του καισίου. Τα πλεονεκτήματα της κβαντικής ακρίβειας σε αυτή την περίπτωση είναι προφανή, διότι μπορούν να αναπαραχθούν οπουδήποτε στον κόσμο. Ως αποτέλεσμα, το μόνο πρότυπο που υπάρχει φυσικά παραμένει όσο το πρότυπο του κιλού.

Πόσο είναι το πρότυπο;

Έχοντας υπάρξει εδώ και περισσότερα από 100 χρόνια, το πρότυπο κοστίζει ήδη πολύ, ως ένα μοναδικό και τεχνητό αντικείμενο. Γενικά, για να καθοριστεί το ισοδύναμο τιμής, είναι απαραίτητο να υπολογιστεί ο αριθμός των ατόμων σε ένα κιλό καθαρού χρυσού. Ο αριθμός λαμβάνεται από τη σειρά των 25 ψηφίων και αυτό δεν λαμβάνει υπόψη την ιδεολογική αξία αυτού του τεχνητού. Αλλά ενώ η πώληση του πρότυπου χιλιογράμματος νωρίς, επειδή η παγκόσμια κοινότητα δεν έχει ακόμη ξεφορτωθεί το μοναδικό εναπομείναν φυσικό πρότυπο του διεθνούς συστήματος μονάδων.

Ενδιαφέρουσες για τις μετρήσεις

Σε όλες τις ζώνες ώρας του πλανήτη, ο χρόνος καθορίζεται σε σχέση με τον παγκόσμιο χρόνο UTC (για παράδειγμα, UTC + 4: 00). Αξίζει να σημειωθεί ότι η συντομογραφία δεν έχει καθόλου αποκωδικοποίηση, υιοθετήθηκε το 1970 από τη Διεθνή Ένωση Τηλεπικοινωνιών. Προτάθηκαν δύο επιλογές: Αγγλικά CUT (Coordinated Universal Time) και Γαλλικά TUC (Temps Universel Coordonné). Έχουν επιλέξει τη μέση ουδέτερη συντομογραφία.

Στη θάλασσα χρησιμοποιείται η μέτρηση "κόμβου". Για να μετρήσει την ταχύτητα του πλοίου χρησιμοποίησε ένα ειδικό ημερολόγιο με κόμβους στην ίδια απόσταση, το οποίο ρίχτηκε στο πλοίο και καταμέτρησε τον αριθμό των κόμβων για μια ορισμένη χρονική περίοδο. Τα σύγχρονα όργανα είναι πολύ πιο τέλεια από ένα σχοινί με κόμβους, αλλά το όνομα παραμένει.

Η λέξη σχολαστικότητα, η σημασία της οποίας είναι ακραία ακρίβεια και ακρίβεια, έχει έρθει στις γλώσσες από το όνομα του αρχαίου ελληνικού προτύπου του βάρους - scrupula. Ήταν 1.14 γραμμάρια και χρησιμοποιήθηκε για τη ζύγιση ασημένιων νομισμάτων.

Το όνομα των νομισματικών μονάδων προέρχεται συχνά και από τα ονόματα των μέτρων βάρους. Έτσι, η στερλίνα στη Βρετανία ονομάζονταν ασημένια νομίσματα και 240 τέτοια νομίσματα ζύγιζαν μια λίβρα. Στην αρχαία Ρωσία στην πορεία ήταν "hryvnia ασήμι" ή "hryvnia χρυσό", το οποίο σήμαινε ορισμένο αριθμό κερμάτων, εκφρασμένα σε ισοδύναμο βάρους.

Μια παράξενη μέτρηση της ισχύος των αυτοκινήτων σε ιπποδύναμη έχει μια πολύ πραγματική προέλευση. Ο εφευρέτης της ατμομηχανής, James White, ήταν τόσο αποφασισμένος να αποδείξει το πλεονέκτημα της εφεύρεσής του έναντι των οχημάτων έλξης. Υπολόγισε πόσο το άλογο μπορεί να ανυψώσει το φορτίο ανά λεπτό και όρισε αυτή την ποσότητα ως μία ιπποδύναμη.