Ang nakaraan at kasalukuyan ng kilo

Magkano ang bigat ng isang kilo? Daan-daang taon nang sinaliksik ng mga siyentipiko ang tila simpleng problemang ito.

 

Noong 1795, nagpalabas ang France ng isang batas na nagtatakda ng "gramo" bilang "ang ganap na bigat ng tubig sa isang kubo na ang volume ay katumbas ng isang daan-daang bahagi 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-matatag kapag ang density ng tubig ay pinakamataas sa 4°C, kaya ang kahulugan ng kilogramo ay nagbago sa "ang masa ng 1 cubic decimeter ng purong tubig sa 4°C". Ito ay nakabuo ng isang purong platinum na orihinal na kilogramo, ang kilogramo ay binibigyang kahulugan bilang katumbas ng masa nito, na tinatawag na archives kilogram.

 

Ang archival kilogram na ito ay ginamit bilang pamantayan sa loob ng 90 taon. Noong 1889, inaprubahan ng Unang Pandaigdigang Kumperensya sa Metrolohiya ang isang replika ng platinum-iridium alloy na pinakamalapit sa archival kilogram bilang internasyonal na orihinal na kilo. Ang bigat ng "kilo" ay tinutukoy ng isang silindro ng platinum-iridium alloy (90% platinum, 10% iridium), na humigit-kumulang 39 mm ang taas at diyametro, at kasalukuyang nakaimbak sa isang silong sa labas ng Paris.

微信图片_20210305114958

Pandaigdigang orihinal na kilo

Mula pa noong Panahon ng Kaliwanagan, ang komunidad ng mga nagsusukat ay nakatuon na sa pagtatatag ng isang unibersal na sistema ng pagsusurbey. Bagama't ito ay isang magagawang paraan upang gamitin ang pisikal na bagay bilang pamantayan sa pagsukat, dahil ang pisikal na bagay ay madaling masira ng mga salik na gawa ng tao o kapaligiran, maaapektuhan ang katatagan, at ang komunidad ng pagsukat ay palaging nagnanais na iwanan ang pamamaraang ito sa lalong madaling panahon.

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

Dapat sabihin na ang tanong na ito ay itinaas sa simula ng kahulugan ng kilogram unit ng masa. Halimbawa, nang bigyang-kahulugan ang kilogram noong 1889, ang International Bureau of Weights and Measures ay gumawa ng 7 platinum-iridium alloy kilogram weights, isa na rito ang International. Ang orihinal na kilogram ay ginagamit upang tukuyin ang kilogram unit ng masa, at ang iba pang 6 na timbang na gawa sa parehong materyal at parehong proseso ay ginagamit bilang pangalawang benchmark upang suriin kung mayroong pag-agos sa pagitan ng isa't isa sa paglipas ng panahon.

Kasabay nito, kasabay ng pag-unlad ng teknolohiyang may mataas na katumpakan, kailangan din natin ng mas matatag at tumpak na mga pagsukat. Samakatuwid, isang plano ang iminungkahi upang muling bigyang-kahulugan ang internasyonal na pangunahing yunit na may mga pisikal na konstante. Ang paggamit ng mga konstante upang tukuyin ang mga yunit ng pagsukat ay nangangahulugan na ang mga kahulugang ito ay tutugon sa mga pangangailangan ng susunod na henerasyon ng mga tuklas na siyentipiko.

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

Kung gagamitin ang mga pangunahing pisikal na konstante upang palitan ang pisikal na benchmark ng kilogram, ang katatagan ng yunit ng masa ay hindi maaapektuhan ng espasyo at oras. Samakatuwid, noong 2005, ang International Committee for Weights and Measures ay bumuo ng isang balangkas para sa paggamit ng mga pangunahing pisikal na konstante upang tukuyin ang ilang pangunahing yunit ng International System of Units. Inirerekomenda na gamitin ang Planck constant upang tukuyin ang yunit ng masa na kilogram, at hinihikayat ang mga karampatang laboratoryo sa antas pambansa na magsagawa ng mga kaugnay na gawaing pananaliksik na siyentipiko.

Samakatuwid, sa 2018 International Conference on Metrology, bumoto ang mga siyentipiko na opisyal na itigil ang paggamit ng internasyonal na prototype na kilogram, at binago ang Planck constant (simbolong h) bilang bagong pamantayan upang muling bigyang-kahulugan ang "kg".


Oras ng pag-post: Mar-05-2021