Hoeveel weeg 'n kilogram? Wetenskaplikes het hierdie oënskynlik eenvoudige probleem vir honderde jare ondersoek.
In 1795 het Frankryk ’n wet uitgevaardig wat “gram” bepaal het as “die absolute gewig van water in ’n kubus waarvan die volume gelyk is aan een honderdste van ’n meter by die temperatuur wanneer die ys smelt (dit wil sê 0°C).” In 1799 het wetenskaplikes ontdek dat die volume water die stabielste is wanneer die digtheid van water die hoogste by 4°C is, dus het die definisie van die kilogram verander na “die massa van 1 kubieke desimeter suiwer water by 4°C ”. Dit het 'n suiwer platinum oorspronklike kilogram geproduseer, die kilogram word gedefinieer as gelyk aan sy massa, wat die argiefkilogram genoem word.
Hierdie argiefkilogram word al 90 jaar lank as maatstaf gebruik. In 1889 het die Eerste Internasionale Konferensie oor Metrologie 'n replika van platinum-iridium-legering die naaste aan die argiefkilogram as die internasionale oorspronklike kilogram goedgekeur. Die gewig van "kilogram" word gedefinieer deur 'n platinum-iridium-legering (90% platinum, 10% iridium) silinder, wat ongeveer 39 mm in hoogte en deursnee is, en tans in 'n kelder aan die buitewyke van Parys gestoor word.
Internasionale oorspronklike kilogram
Sedert die Era van Verligting is die landmetergemeenskap daartoe verbind om 'n universele opnamestelsel daar te stel. Alhoewel dit 'n haalbare manier is om die fisiese voorwerp as die meetmaatstaf te gebruik, omdat die fisiese voorwerp maklik deur mensgemaakte of omgewingsfaktore beskadig word, sal die stabiliteit beïnvloed word, en die metingsgemeenskap wou nog altyd hierdie metode so gou laat vaar. as moontlik.
Nadat die kilogram die internasionale oorspronklike kilogram-definisie aanvaar het, is daar 'n vraag waaroor metroloë baie bekommerd is: hoe stabiel is hierdie definisie? Sal dit mettertyd dryf?
Daar moet gesê word dat hierdie vraag aan die begin van die definisie van die massa-eenheid kilogram geopper is. Byvoorbeeld, toe die kilogram in 1889 gedefinieer is, het die Internasionale Buro vir Gewigte en Mates 7 platinum-iridium legering kilogram gewigte vervaardig, waarvan een die Internasionale is. Die oorspronklike kilogram word gebruik om die massa-eenheid kilogram te definieer, en die ander 6 gewigte gemaak van dieselfde materiaal en dieselfde proses word as sekondêre maatstawwe gebruik om te kyk of daar oor tyd wegdrywing tussen mekaar is.
Terselfdertyd, met die ontwikkeling van hoë-presisie tegnologie, het ons ook meer stabiele en akkurate metings nodig. Daarom is 'n plan voorgestel om die internasionale basiese eenheid met fisiese konstantes te herdefinieer. Die gebruik van konstantes om metingseenhede te definieer beteken dat hierdie definisies sal voldoen aan die behoeftes van die volgende generasie wetenskaplike ontdekkings.
Volgens die amptelike data van die Internasionale Buro vir Gewigte en Maatreëls het die kwaliteitkonsekwentheid van ander oorspronklike kilogramme en die internasionale oorspronklike kilogram in die 100 jaar van 1889 tot 2014 met ongeveer 50 mikrogram verander. Dit wys dat daar 'n probleem is met die stabiliteit van die fisiese maatstaf van die kwaliteit-eenheid. Alhoewel die verandering van 50 mikrogram klein klink, het dit 'n groot impak op sommige hoë-end nywerhede.
As die basiese fisiese konstantes gebruik word om die kilogram fisiese maatstaf te vervang, sal die stabiliteit van die massa-eenheid nie deur ruimte en tyd beïnvloed word nie. Daarom het die Internasionale Komitee vir Gewigte en Mates in 2005 'n raamwerk vir die gebruik van basiese fisiese konstantes opgestel om 'n paar basiese eenhede van die Internasionale Stelsel van Eenhede te definieer. Dit word aanbeveel dat die Planck-konstante gebruik word om die massa-eenheid kilogram te definieer, en bevoegde laboratoriums op nasionale vlak word aangemoedig om verwante wetenskaplike navorsingswerk uit te voer.
Daarom het wetenskaplikes by die 2018 Internasionale Konferensie oor Metrologie gestem om die internasionale prototipe kilogram amptelik uit diens te stel, en die Planck-konstante (simbool h) as die nuwe standaard verander om die "kg" te herdefinieer.
Postyd: Mrt-05-2021