Ang nakaraan at kasalukuyan ng kilo

Magkano ang timbang ng isang kilo? Ginalugad ng mga siyentipiko ang tila simpleng problemang ito sa loob ng daan-daang taon.

 

Noong 1795, ipinahayag ng France ang isang batas na nagsasaad ng "gram" bilang "ang ganap na bigat ng tubig sa isang kubo na ang volume ay katumbas ng isang daan ng isang metro sa temperatura kapag natunaw ang yelo (iyon ay, 0°C)." Noong 1799, natuklasan ng mga siyentipiko na ang volume ng tubig ay ang pinaka-stable kapag ang density ng tubig ay pinakamataas sa 4°C, kaya ang kahulugan ng kilo ay nagbago sa "mass ng 1 cubic decimeter ng purong tubig sa 4°C. ”. Ito ay gumawa ng isang purong platinum orihinal na kilo, ang kilo ay tinukoy bilang katumbas ng masa nito, na tinatawag na mga archive kilo.

 

Ang archival kilo na ito ay ginamit bilang benchmark sa loob ng 90 taon. Noong 1889, inaprubahan ng First International Conference on Metrology ang isang platinum-iridium alloy replica na pinakamalapit sa archival kilo bilang internasyonal na orihinal na kilo. Ang bigat ng "kilo" ay tinutukoy ng isang platinum-iridium alloy (90% platinum, 10% iridium) na silindro, na humigit-kumulang 39 mm ang taas at diameter, at kasalukuyang nakaimbak sa isang basement sa labas ng Paris.

微信图片_20210305114958

International orihinal na kilo

Mula noong Panahon ng Enlightenment, ang komunidad ng surveying ay nakatuon sa pagtatatag ng isang unibersal na sistema ng survey. Bagama't ito ay isang magagawang paraan upang gamitin ang pisikal na bagay bilang benchmark sa pagsukat, dahil ang pisikal na bagay ay madaling masira ng gawa ng tao o kapaligiran na mga kadahilanan, ang katatagan ay maaapektuhan, at ang komunidad ng pagsukat ay palaging nais na iwanan ang pamamaraang ito sa lalong madaling panahon. hangga't maaari.

Matapos gamitin ng kilo ang internasyonal na orihinal na kahulugan ng kilo, may tanong na labis na ikinababahala ng mga metrologo: gaano katatag ang kahulugang ito? Maaanod ba ito sa paglipas ng panahon?

Dapat sabihin na ang tanong na ito ay itinaas sa simula ng kahulugan ng mass unit kilo. Halimbawa, nang tinukoy ang kilo noong 1889, ang International Bureau of Weights and Measures ay gumawa ng 7 platinum-iridium alloy kilo weights, isa na rito ang International Ang orihinal na kilo ay ginagamit upang tukuyin ang mass unit kilo, at ang iba pang 6 na timbang. gawa sa parehong materyal at ang parehong proseso ay ginagamit bilang pangalawang mga benchmark upang suriin kung may drift sa paglipas ng panahon sa pagitan ng bawat isa.

Kasabay nito, sa pag-unlad ng high-precision na teknolohiya, kailangan din natin ng mas matatag at tumpak na mga sukat. Samakatuwid, iminungkahi ang isang plano upang muling tukuyin ang internasyonal na pangunahing yunit na may mga pisikal na constant. Ang paggamit ng mga constant upang tukuyin ang mga yunit ng pagsukat ay nangangahulugan na ang mga kahulugang ito ay makakatugon sa mga pangangailangan ng susunod na henerasyon ng mga pagtuklas ng siyentipiko.

Ayon sa opisyal na data ng International Bureau of Weights and Measures, sa 100 taon mula 1889 hanggang 2014, ang pagkakapare-pareho ng kalidad ng iba pang orihinal na kilo at ang internasyonal na orihinal na kilo ay nagbago ng humigit-kumulang 50 micrograms. Ipinapakita nito na may problema sa katatagan ng pisikal na benchmark ng yunit ng kalidad. Bagama't maliit ang pagbabago ng 50 micrograms, malaki ang epekto nito sa ilang high-end na industriya.

Kung ang mga pangunahing pisikal na constant ay ginagamit upang palitan ang kilo na pisikal na benchmark, ang katatagan ng mass unit ay hindi maaapektuhan ng espasyo at oras. Samakatuwid, noong 2005, ang International Committee for Weights and Measures ay nagbalangkas ng isang balangkas para sa paggamit ng mga pangunahing pisikal na pare-pareho upang tukuyin ang ilang mga pangunahing yunit ng International System of Units. Inirerekomenda na ang Planck constant ay gamitin upang tukuyin ang mass unit kilo, at ang mga karampatang laboratoryo sa antas ng bansa ay hinihikayat na magsagawa ng kaugnay na gawaing pananaliksik sa siyensya.

Samakatuwid, sa 2018 International Conference on Metrology, bumoto ang mga siyentipiko na opisyal na i-decommission ang internasyonal na prototype na kilo, at binago ang Planck constant (simbolo h) bilang bagong pamantayan upang muling tukuyin ang "kg".


Oras ng post: Mar-05-2021