RIP ang Kilogram, Aling Ay Huwag kailanman Maging Parehong Muli

Karamihan sa mga tao ay alam kung magkano ang timbang ng isang pounds - 16 ounces. Maaaring malaman ng makadiyos sa atin na ang isang kilo ay £ 2.2 - o 1,000 gramo. Ngunit kami ba Talaga alam kung ano ang ibig sabihin ng mga numerong ito? Ang pagsang-ayon sa mga yunit ng pagsukat ay mas kumplikado kaysa sa maaaring mukhang ito, at ang paraan ng mga tao na sumasang-ayon sa mga timbang sa buong mundo ay ganap na magbabago.

Sa loob ng mahigit isang siglo, ang pamantayan ng mundo para sa kilo ay ang International Prototype ng Kilogram, isang silindro na gawa sa platinum at iridium na nakaimbak sa Bureau International des Poids et Mesures (International Bureau of Weights and Measures) sa France. Ang BIPM ay isang pang-internasyonal na organisasyon na tumutulong sa pagbayad ng internasyonal na agham at kalakalan sa pamamagitan ng pagtatatag ng mga pamantayan para sa mga sukat na maaari nating sang-ayon. Ito ang dahilan kung bakit ang BIPM ay may IPK: Kung wala ang mabibigat na maliit na silindro, ang mundo ay hindi magkakaroon ng standard na kilo upang matukoy kung anong timbang ang isang kilo. Ang mga kopya ng IPK (na kung minsan ay tinutukoy na "Le Grand K") ay ipinamamahagi sa buong mundo upang mapanatili ang mga pamantayan ng bansa, at bawat 40 taon ang IPK ay sinukat upang matiyak na ito ay isang kilo lamang. Gayunpaman, ipinakita ng mga kamakailang measurements na ang masa ng mga Grand Ks ay diverging, na maaaring mag-spell kaguluhan para sa kalakalan, agham, at potensyal na tulad sensitibong mga patlang bilang rocketry, kung saan ang mga kalkulasyon ay dapat na tumpak.

Ang sistemang ito ay maaaring tunog ng kakaiba at kakaiba, ngunit may isang magandang dahilan kung bakit ginagamit ng mundo ang timbang na ito para sa maraming taon: Lubhang mahirap malaman kung anong kilo ang anumang iba pang paraan. Narito kung bakit.

Samantalang maaari naming isipin ang iba't ibang mga yunit ng pagsukat ay ang kanilang sariling mga likas na batas, na tinukoy sa pagtukoy sa bawat isa - halimbawa, isang araw ay 24 oras, at isang oras ay 60 minuto, at isang minuto ay 60 segundo - ang katotohanan ay ang mga yunit ng Ang pagsukat ay tinukoy sa kasaysayan sa mga tuntunin ng ilang kongkreto kababalaghan sa mundo. Sa metrolohiya, ang pag-aaral ng pagsukat, ang mga kongkreto na phenomena ay kilala bilang artifacts.

Tulad ng engineer ng Aerospace na si Max Fagin na nakabalangkas sa isang thread ng tweet noong Huwebes, ang mga siyentipiko ay nakarating sa isang mahabang paraan sa paglipas ng mga taon pagdating sa pag-uunawa kung paano lumipat nang higit sa mga artifact upang maaari nilang masukat ang mga bagay-bagay nang hindi na ilagay ito sa tabi ng iba pang mga bagay-bagay. Halimbawa, ang pangalawang ginamit upang masukat bilang isang 1 / 31556925.9747 sa oras na kinakailangan para sa Earth upang pumunta sa paligid ng araw. Ngayon tinukoy ito bilang ang dami ng oras na kinakailangan para sa isang elektron sa isang cesium-133 atom upang mag-oscillate 9,192,631,770 beses. Ito ay maaaring tunog na hindi kinakailangan tiyak at lantaran bihira, ngunit sa pamamagitan ng pagtukoy ng isang yunit ng pagsukat sa mga tuntunin ng pag-uugali ng isang atom, ang mga siyentipiko ay maaaring sabihin sa isang makatarungang antas ng katiyakan na ang pangalawang ay isang segundo, kahit na saan ka sa sansinukob - at hindi mahalaga kung mayroon kang stopwatch.

Sa maikli, inilipat ng mga siyentipiko ang karaniwang punto ng sanggunian para sa mga sukat ng mga bagay na ginawa ng tao at papunta sa mga unibersal na constants. Lahat maliban sa kilo.

Nobyembre ay narito, at nangangahulugan ito ng isang napakalaking shift ay darating. At sa pamamagitan ng "napakalaking" ako ay sinasadya na tumutukoy sa muling pagtutukoy ng yunit ng masa ng kilo na ang mundo ay nagtatayo ng higit sa 100 taon. Hayaan akong ipaliwanag: pic.twitter.com/FnOmq4dFTF

- Max Fagin (@ MaxFagin) Nobyembre 1, 2018

Ang pangalawa, tulad ng kilo, metro, at apat na iba pang mga yunit, ay bumubuo sa mga Systéme International unit. Ang mga ito ay ang mga pinakasimpleng yunit ng mga sukat na batay sa lahat. Sa panahong ito, ang karamihan sa mga yunit ng SI ay maaaring matukoy nang walang ilang uri ng mga artepakto, ngunit ang pagsukat ng isang kilo ay mas mahirap dahil nangangailangan ito ng kumplikadong mga kalkulasyon na ginawang mas kumplikado sa pamamagitan ng grabidad. Pagkatapos ng lahat, habang madalas nating iniisip ang masa at timbang na pareho, hindi sila. Ang masa, na sinusukat sa mga kilo, ay kung magkano ang bagay ay nasa isang bagay. Ngunit ganiyan ang plano ng mga siyentipiko na gawin ang IPK na hindi na ginagamit.

4 / Sa base ng tore na ito ay ang mga yunit ng SI base. Lamang 7 SI base yunit ay tumutukoy sa bawat iba pang mga yunit na umiiral. Sila ay:

Kilogram, kg (masa)

Meter, m (distansya)

Pangalawa, s (oras)

Kelvin, K (temp)

Ampere, A (electric kasalukuyang)

Candela, cd (luminous intensity)

Mole, mol (dami) pic.twitter.com/Qe2jS13kEn

- Max Fagin (@ MaxFagin) Nobyembre 1, 2018

Ito ay kung saan ang Kibble Balanse ay dumating upang i-save sa amin. Ang device na ito, na kung saan ay sa ilalim ng pag-unlad ng maramihang mga laboratoryo. Ang National Institute of Standards and Technology sa US, at ang National Physical Laboratory sa England ay parehong nagtatrabaho sa device na ito, na kung saan ay inaasahan na muling tukuyin ang kilo sa mga tuntunin ng Planck's constant, isang numero na sentro sa aming pag-unawa sa mekanika ng quantum. Sa maikli, ang aparatong ito ay hindi tumutukoy sa masa sa pamamagitan ng pagsukat ng timbang, ngunit sa pagsukat ng electromagnetic force sa pagitan ng dalawang plato. Oh, at lahat ng ito ay tapos na sa vacuum.

Ang Kibble Balance, upang ilagay ito nang simple, ay dapat na masukat ang masa ng isang bagay - ang IPK, halimbawa - sa mga tuntunin ng kapangyarihan ng kuryente. Upang makuha ang lahat ng matematika na kasangkot, tingnan ang video sa ibaba. Gayunman, para sa sinuman na wala sa nakamamanghang pisika, sapat na upang sabihin na ang Kibble Balance ay dapat tulungan ang mga siyentipiko na muling tukuyin ang kilo.

"Ang isang pangunahing dahilan para sa paggawa ng gawaing ito ay upang magbigay ng pang-internasyonal na seguridad," sinabi ni Ian Robinson, pinuno ng dibisyon sa pagsukat ng engineering ng Physical Laboratory ng National, sinabi sa Luxembourg news outlet Delano. "Kung ang Pavillon de Breteuil" - kung saan ang IPK ay naka-imbak - "sinusunog bukas at ang kilo sa mga vault nito ay natunaw, wala na kaming sanggunian para sa metric weight system ng mundo. Magkakaroon ng kaguluhan. Ang kasalukuyang kahulugan ng kilo ay ang bigat ng silindro na iyon sa Paris, pagkatapos ng lahat."

At hindi lang iyon sapat para sa internasyonal na agham.