Факты / 06 март 2019

Килограмм наконец-то обрел смысл - ученые навели порядок с мерами

Вы чувствовали какие-либо изменения в пятницу? Наверное, нет, но произошло нечто важное. Наш мир имеет гораздо больше смысла.

[В тексте вы найдете ужасно умные определения. Вам не нужно их понимать. Вам даже не нужно внимательно их читать. Серьезно. Это серые.]

В восторге от пятничного голосования метрологов? Это около Парижа, где кило, моль и ампер были наконец приведены в порядок. Наверное, не так много ... Вряд ли кто-то думает о метрологах. Не те от погоды (у них все еще есть "эо" внутри), только те от единиц и измерения. А пока мы им очень многим обязаны. Потому что меры являются одной из основ нашей цивилизации. Я преувеличиваю?

Я действительно нет. Без них нет честной торговли. Также нет современной техники, потому что именно меры заставляют различные элементы работать вместе. Если мы пренебрегаем этим, нас ждет катастрофа. Например, впечатляющий провал миссии Mars Climat Orbiter. В 1999 году зонд стоимостью более 327 миллионов долларов сгорел в атмосфере Марса только потому, что в программе, контролирующей полет с Земли, использовались американские фунты, а в программном зонде - метрические ньютоны.

Очень важный кусок металла

И шутка в том, что основные единицы, которые мы используем, основаны на куске металла, который датируется 1889 годом. Вы знаете, что такое определение килограмма? Килограмм - это масса платинового и иридиевого цилиндра, которая хранится в сейфе Международного бюро мер и весов в Севре, Франция. Чтобы открыть сейф, вам нужно хранить три ключа в трех разных местах. До сих пор килограммовый шаблон снимали только три раза: в 1939, 1946 и 1989 годах.

Проблема в том, что этот цилиндр не весит килограмм. Он килограмм. Если на него оседает кусочек пыли или веселая муха что-то оставляет, тогда килограммовая мера изменится по всему миру. Это является следствием обоснования определения меры на одном физически существующем объекте. Конечно, есть копии килограммовой схемы (та, что с номером 51 в Польше), но они подчинены ему. Если он меняет массу, они устаревают.

И килограмм это основа. И дело не только в выпечке торта и мотивации заботиться о себе. Килограмм - это мера, которая служит основой для измерения многих аспектов нашего мира. Потому что многие другие единицы имеют ссылку на килограмм в своем определении. Ньютон (единица силы) - это сила, с которой вам нужно работать на теле весом 1 кг, чтобы дать ему ускорение, равное 1 м / с?. Джоуль (единица работы и энергии) - это работа, выполняемая силой 1 Н со смещением точки приложения силы на 1 м в направлении, параллельном направлению силы. Так что Джут соединяет килограмм с Ньютоном. Паскаль (давление), кулон (электрический заряд), ватт (мощность), вольт (напряжение), ом (сопротивление), тесла (магнитный поток), Вебер (магнитный поток), зиверт (доза, эквивалентная излучению) зависит от таких систем. )

Так что если что-то случилось с цилиндром, спрятанным за Парижем, то каждый из этих блоков, а следовательно, и каждое из сделанных в нем измерений теряет точку опоры. И все же это всего лишь один маленький металлический цилиндр. И на самом деле «с ним что-то случилось» - он потерял 50 микрограммов за 130 лет службы. Не совсем понятно, почему - возможно, некоторые примеси, которые были в ноге, были выпущены. Во всяком случае - глупое дело ...

Метр поддерживается рельсом

Проблема, конечно же, не нова, и метролодизеры (то есть специалисты по измерениям) долго задавались вопросом, как заставить семь ключевых единиц иметь надежную и надежную поддержку в чем-то абсолютно постоянном и неизменном. Эти семь единиц системы СИ, или Международной системы единиц, - это килограмм, секунда, метр, ампера, кельвин, кандела и моль.

Было много волнений в метро. Сначала (с 1795 г.) он был в 10-7 раз измерен вдоль парижского меридиана от экватора до полюса. Затем он определил это с помощью рельса. Более конкретно, метр представляет собой расстояние между разрезами на шаблоне, хранящемся в Севре. Он все еще пытался «поймать» размер Земли, и этот кусок рельса должен был составлять 0.999914 ? 10 -7 половины меридиана Земли. Лишь в 1960 году было опробовано что-то более определенное, указав, что измеритель " 1 650 763,73 длины волны излучения в вакууме соответствует переходу между уровнями 2p 10  и 5d 5  атома  86 Kr». Фуф ... С 1983 года метр намного проще: расстояние, пройденное светом в вакууме за 1/299 792 458 с.

Такие решения являются лучшими. Суть в том, чтобы «привязать» наши подразделения к неизменным физическим значениям. Скорость света постоянна независимо от времени и места, поэтому измерение всегда даст одинаковый результат везде. Вторым, в свою очередь, с 1967 года является « время, равное 9 192 631 770 периодам, соответствующим переходу между двумя уровнями F = 3 и F = 4 сверхтонкого состояния базового состояния S 1/2  цезия  133 ces для цезия при 0K ». Да, это не звучит дружелюбно, но когда мы немного упростим этот вопрос и рассмотрим время, когда атом цезия содрогается 9 192 631 770 раз, мы поймем, что у нас снова что-то совершенно не изменилось. Устройство основано на физических константах или законах природы, а не на каких-то кусках рельса, спрятанных во французском сейфе.

Застенчивые юниты

Поэтому необходимо было организовать три последних основных блока, которые основывались на отдельных предметах или совершенно абстрактных историях. С этой целью метрологи встретились в Париже, и в пятницу, 16 ноября, они проголосовали за новые определения трех «смущающих единиц». Их выводы вступят в силу 20 мая 2019 года.

Таким образом, «новый» килограмм - это масса тела в состоянии покоя, которая в эксперименте, основанном на сравнении механической и электрической мощности, дает значение 6,63 ? 10 -34 . Этот эксперимент является своего рода взвешиванием на основе так называемого Киббл вес. Это устройство, которое позволяет измерять массу не на основе сравнения с другой массой, только благодаря электромагнитному полю. Опять немного подсчитываем и у нас есть килограмм, который всегда и везде одинаков.

До сих пор одним амперным током был « неизменный электрический ток, который, протекающий по двум параллельным прямым линиям бесконечно длинных проводов с незначительным небольшим круглым сечением, помещенным в вакуум на расстоянии 1 м друг от друга, вызывал бы взаимодействие проводов друг с другом с силой, равной 2 ? 10. -7 Н на каждый метр длины кабеля ».

Да, ты можешь смеяться. Серьезно "бесконечно длинные провода с ничтожно малым поперечным сечением" ?! Физически такого нет. И этого не будет. Таким образом, вы не могли установить усилитель. Текущее определение основано на электрическом заряде, переносимом элементарными частицами, и частоте колебаний цезия-133 (то же самое, что мы имеем в секунду).

Другие две единицы - крот и кельвин. Cez-133 вместе с постоянной Больцмана и постоянной Планка также появляется в новом определении кельвина (ранее основанном на точке, в которой вода находится в равновесии между жидкостью, газом и твердым веществом). Наконец, моль - это не количество атомов в 0,012 кг куска угля-12, а только число 6,02214076 ? 10 23 частиц, т.е. следующая физическая достоверность - постоянная Авогадра.

И знаете что? Наконец, наша измерительная система имеет прочную основу. Те, которые будут работать в любое время и в любом месте. Тот, который может быть написан на небольшом листе бумаги (или другом носителе) и воспроизведен в любое время и в любом месте. Без неточностей, не беспокоясь о том, будет ли рисунок падать на пол или летать (как портрет самого яркого мастера).

Килограмм яблок все равно будет весить столько же, но, по крайней мере, я знаю, что это взвешивание не выдумка.

Комментарии к новости
Добавить комментарий
Добавить свой комментарий:
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Введите два слова, показанных на изображении: *