Koliko tehta kilogram? Znanstveniki so ta na videz preprost problem raziskovali več sto let.
Leta 1795 je Francija razglasila zakon, ki je določil "gram" kot "absolutno težo vode v kocki, katere prostornina je enaka stotinki metra pri temperaturi, ko se led tali (to je 0 °C)." Leta 1799 so znanstveniki ugotovili, da je prostornina vode najbolj stabilna, ko je gostota vode največja pri 4 °C, zato se je definicija kilograma spremenila v »masa 1 kubičnega decimetra čiste vode pri 4°C. ”. Tako je nastal izvirni kilogram iz čiste platine, kilogram je opredeljen kot enak njegovi masi, ki se imenuje arhivski kilogram.
Ta arhivski kilogram se uporablja kot merilo že 90 let. Leta 1889 je prva mednarodna konferenca o meroslovju odobrila repliko iz zlitine platine in iridija, ki je najbližja arhivskemu kilogramu, kot mednarodni izvirni kilogram. Teža "kilograma" je določena z valjem iz zlitine platine in iridija (90% platine, 10% iridija), katerega višina in premer je približno 39 mm in je trenutno shranjen v kleti na obrobju Pariza.
Mednarodni originalni kilogram
Od dobe razsvetljenstva se geodetska skupnost zavzema za vzpostavitev univerzalnega geodetskega sistema. Čeprav je izvedljiv način uporabe fizičnega predmeta kot merila uspešnosti, ker fizični objekt zlahka poškodujejo dejavniki, ki jih povzroči človek ali okoljski dejavniki, bo to vplivalo na stabilnost in merilna skupnost je vedno želela to metodo opustiti čim prej. kolikor je mogoče.
Potem ko je kilogram sprejel mednarodno prvotno definicijo kilograma, se postavlja vprašanje, ki metrologe zelo skrbi: kako stabilna je ta definicija? Ali bo sčasoma odneslo?
Povedati je treba, da je bilo to vprašanje postavljeno na začetku definicije masne enote kilogram. Na primer, ko je bil leta 1889 opredeljen kilogram, je Mednarodni urad za uteži in mere izdelal 7 kilogramskih uteži iz zlitine platine in iridija, od katerih je ena mednarodna. Prvotni kilogram se uporablja za določitev masne enote kilogram, ostalih 6 uteži pa izdelani iz istega materiala in istega postopka se uporabljajo kot sekundarna merila uspešnosti za preverjanje, ali med seboj prihaja do premika skozi čas.
Hkrati pa z razvojem visoko natančne tehnologije potrebujemo tudi bolj stabilne in natančne meritve. Zato je bil predlagan načrt redefiniranja mednarodne osnovne enote s fizikalnimi konstantami. Uporaba konstant za definiranje merskih enot pomeni, da bodo te definicije zadostile potrebam naslednje generacije znanstvenih odkritij.
Po uradnih podatkih Mednarodnega urada za uteži in mere se je v 100 letih od 1889 do 2014 kakovostna skladnost drugih originalnih kilogramov in mednarodnega originalnega kilograma spremenila za približno 50 mikrogramov. To kaže, da obstaja težava s stabilnostjo fizičnega merila uspešnosti enote kakovosti. Čeprav se sprememba 50 mikrogramov sliši majhna, ima velik vpliv na nekatere vrhunske industrije.
Če se osnovne fizikalne konstante uporabijo za nadomestitev fizičnega merila kilogramov, prostor in čas ne bosta vplivala na stabilnost enote mase. Zato je leta 2005 Mednarodni odbor za uteži in mere pripravil okvir za uporabo osnovnih fizikalnih konstant za opredelitev nekaterih osnovnih enot mednarodnega sistema enot. Priporočljivo je, da se za določitev masne enote kilogram uporablja Planckova konstanta, pristojni laboratoriji na nacionalni ravni pa se spodbujajo k izvajanju s tem povezanega znanstvenoraziskovalnega dela.
Zato so na Mednarodni konferenci o meroslovju leta 2018 znanstveniki glasovali za uradno razgradnjo mednarodnega prototipa kilograma in spremenili Planckovo konstanto (simbol h) kot nov standard za ponovno opredelitev »kg«.
Čas objave: mar-05-2021