Wapi kiwango cha kimataifa cha kilo kilihifadhiwa?

Usahihi sio unyenyekevu. Ndiyo sababu mfumo wa vipimo vya kimataifa umeundwa na upo ulimwenguni pote, umeelezwa kwa viwango vya vipimo vyote vinavyojulikana. Na kilo moja tu ni zilizotengwa katika mstari wa vitengo vya kipimo. Baada ya yote, yeye ndiye peke yake ambaye ana mfano wa kimwili halisi. Je, ni kiasi kikubwa na nchi gani ni kiwango kikubwa cha kilo kilichohifadhiwa, tutajibu katika makala hii.

Je, ni viwango gani?

Kilo, kama machungwa, kupima sawa katika Afrika na Urusi? Jibu ni ndiyo, karibu. Na shukrani zote kwa mfumo wa kimataifa wa ufafanuzi wa kawaida Kilo, mita, pili na nyingine vigezo vya kimwili. Kupima viwango ni muhimu kwa wanadamu kuhakikisha shughuli za uchumi (biashara) na ujenzi (umoja wa michoro), viwanda (umoja wa alloys) na utamaduni (umoja wa vipindi vya muda) na maeneo mengine mengi ya shughuli. Na kama wakati ujao iPhone yako inapita, basi ni uwezekano mkubwa kwamba hii ilitokea kwa sababu ya mabadiliko katika uzito wa kiwango muhimu zaidi ya molekuli.

Historia ya viwango

Kila ustaarabu ulikuwa na viwango na viwango vyao, ambayo ilifanikiwa kila baada ya karne nyingi. Katika Misri Ya Kale, idadi kubwa ya vitu ilipimwa katika canthars au Kikkars. Katika Ugiriki ya kale, haya yalikuwa talanta na madereka. Na katika Urusi idadi kubwa ya bidhaa ilipimwa katika vidonda au vijiko. Wakati huo huo, watu wa mifumo tofauti ya kiuchumi na kisiasa walikubaliana kwamba kitengo cha kipimo cha misa, urefu au parameter nyingine ingekuwa sawa na kitengo kimoja cha mkataba. Kushangaza, hata pood katika nyakati za kale inaweza kutofautiana na theluthi moja kutoka kwa wauzaji kutoka nchi mbalimbali.

Fizikia na viwango

Mipangilio, mara nyingi ya mdomo na masharti, ilifanya kazi mpaka mtu huyo akihusika sana katika sayansi na uhandisi. Kwa ufahamu wa sheria za fizikia na kemia, maendeleo ya sekta, kuundwa kwa boiler ya mvuke na maendeleo ya biashara ya kimataifa, kulikuwa na haja ya viwango vya usawa zaidi. Kazi ya maandalizi ilikuwa ndefu na yenye nguvu sana. Wanafizikia, wataalamu wa hisabati, madaktari wa dawa duniani kote walifanya kazi ili kupata kiwango cha kawaida. Na katika nafasi ya kwanza - kiwango cha kimataifa kilo, kwa sababu ni kutoka kipimo uzito kushinikiza vigezo vingine kimwili (Ampere, Volt, Watt).

Mkataba wa Metric

Tukio kubwa lililotokea katika vitongoji vya Paris mwaka wa 1875. Kisha kwa mara ya kwanza nchi 17 (na Russia miongoni mwao) saini mkataba wa metri. Hii ni mkataba wa kimataifa unaohakikisha umoja wa viwango. Leo, nchi 55 zimejumuisha kama wanachama kamili na nchi 41 kama washirika. Wakati huo huo, Ofisi ya Kimataifa ya Weights na Mipango na Kamati ya Kimataifa ya Uzito na Hatua ziliundwa, ambao kazi kuu ni kufuatilia umoja wa kanuni duniani kote.

Viwango vya mkataba wa kwanza wa metali

Mita ya mita ilikuwa mtawala uliofanywa na alloy ya platinum na iridium (9-1) kwa muda mrefu hadi sehemu moja ya milioni arobaini ya meridian ya Parisian. Kiwango cha kilo cha alloy sawa kilikuwa na wingi wa lita moja (cubimeter cubic) ya maji kwa joto la digrii 4 Celsius (wiani mkubwa) kwa shinikizo la kawaida juu ya usawa wa bahari. Kiwango cha pili kilikuwa 1/86400 ya muda wa siku ya wastani ya jua. Nchi zote za washiriki wa mkutano 17 zilipokea nakala ya kiwango.

Mahali Z

Vidokezo na asili ya kiwango ni sasa kuhifadhiwa katika Chama cha Uzito na Hatua katika mji wa Sevres karibu na Paris. Ni katika vitongoji vya Paris kwamba mahali ambapo kiwango hicho kinahifadhiwa Kilo, mita, candela (ukubwa mwangaza), ampere (amperage), kelvin (joto) na mole (kama kitengo cha dutu, hakuna kiwango cha kimwili). Mfumo wa hatua na uzito, unaozingatia viwango hivi sita, huitwa Mfumo wa Kimataifa wa Units (SI). Lakini historia ya viwango haikumalizika pale, ilikuwa tu mwanzo tu.

SI

Mfumo wa viwango tunayotumia - SI (SI), kutoka kwa Kifaransa Systeme International d'Unites - hujumuisha maadili saba ya msingi. Mita hii (urefu), kilo (misa), ampere (amperage), candela (kiwango kikubwa), kelvin (joto), mole (kiasi cha dutu). Kiasi kingine chochote kinapatikana kwa calculi mbalimbali ya hesabu kwa kutumia maadili ya msingi. Kwa mfano, kitengo cha nguvu ni sawa na kg x m / s ² . Nchi zote za dunia, isipokuwa Marekani, Nigeria na Myanmar, hutumia mfumo wa SI kwa vipimo, ambayo ina maana kulinganisha idadi isiyojulikana na kiwango. Kiwango ni sawa na maana ya kimwili, ambayo wote walikubaliana kuwa ni sahihi kabisa.

Kilo ya kiwango ni kiasi gani?

Inaonekana kuwa ni rahisi - kiwango cha kilo 1 ni uzito wa lita 1 ya maji. Lakini kwa kweli, hii si kweli kabisa. Nini cha kuzingatia kama kilo ya kawaida ya prototype 80 - swali ni ngumu sana. Lakini kwa bahati, alloy mojawapo yalichaguliwa, ambayo ilidumu zaidi ya miaka 100. Kiwango cha kilo kilo kinafanywa kwa aloi ya platinum (90%) na iridium (10%), na ni silinda ambayo kipenyo ni sawa na urefu na ni 39.17 mm. Pia kulifanyika nakala zake halisi, na kiasi cha vipande 80. Nakala za kilo sawa Ni katika nchi-washiriki wa kusanyiko. Kiwango hiki kinahifadhiwa katika vitongoji vya Paris na kufunikwa na vidonge vya tatu vifunga. Popote kuna kilo moja, Kwa upatanisho wa upatanisho wa miaka kumi unafanywa na kiwango cha muhimu zaidi cha kimataifa.

Kiwango muhimu zaidi

Kiwango cha kimataifa cha kilo kilipigwa mwaka 1889 na kuhifadhiwa huko Sevres nchini Ufaransa katika salama ya Ofisi ya Kimataifa ya Uzito na Hatua, iliyofunikwa na kofia tatu za kioo. Wawakilishi watatu wa juu wa ofisi wana funguo za salama hii. Pamoja na kiwango kikubwa katika salama kuna sita ya mara mbili au wafuasi wake. Kila mwaka hatua kuu ya uzito, ambayo inachukuliwa kama kilo ya kawaida, imetolewa kwa uchunguzi. Na kila mwaka ni kupata nyembamba na nyembamba. Sababu ya kupoteza uzito huu ni kikosi cha atomi wakati sampuli inatolewa.

Toleo la Kirusi

Nakala ya kiwango ni pia katika Urusi. Anahifadhiwa katika Taasisi ya Utafiti Yote ya Kirusi ya Metrology. Mendeleev huko St. Petersburg. Hizi ni prototypes mbili za platinum-iridium - Na. 12 na Na. 26. Zimekuwa kwenye kusimama la quartz, lililofunikwa na kofia mbili za kioo na kufungwa kwa salama ya chuma. Joto la hewa ndani ya vidonge ni 20 ° C, na unyevu ni 65%. Mfano wa ndani una uzito wa kilo 1, 000000087.

Kiwango cha kilo kinakua nyembamba

Uhakikisho wa kiwango ulionyesha kuwa usahihi wa viwango vya kitaifa ni kuhusu 2 μg. Wote huhifadhiwa chini ya hali sawa, na mahesabu yanaonyesha kwamba kilo wastani kwa miaka mia hupoteza uzito wa 3 x 10 ^-8 . Lakini kwa ufafanuzi, idadi kubwa ya kiwango cha kimataifa inalingana na kilo 1, na mabadiliko yoyote katika misa halisi ya kiwango husababisha mabadiliko katika thamani ya kilo yenyewe. Mnamo mwaka wa 2007, ikawa wazi kuwa silinda ya kilo ilianza kupima ndogo ya microgram 50. Na kupunguza uzito wake unaendelea.

Teknolojia mpya na kiwango kipya cha hatua za uzito

Ili kuondokana na makosa, muundo mpya wa kilo wastani unafutwa. Kuna maendeleo kwa ufafanuzi wa kiwango cha idadi fulani ya isotopes ya silicon-28. Kuna mradi unaoitwa "kilo Electronic". Taasisi ya Taifa ya Viwango na Teknolojia (2005, USA) ilitengeneza kifaa kulingana na kupima nguvu zinazohitajika ili kuunda uwanja wa umeme unaoweza kuinua kilo 1 cha wingi. Usahihi wa kipimo hiki ni 99.999995%. Kuna maendeleo katika kuamua molekuli kwa heshima na molekuli iliyobaki ya neutron. Maendeleo haya yote na teknolojia itafanya iwezekanavyo kuepuka kumfunga kwa kiwango cha kawaida cha mwili, kufikia usahihi wa juu na uwezekano wa upatanisho popote ulimwenguni.

Miradi mingine inayoahidi

Na wakati mwanga wa ulimwengu wa sayansi umeamua njia ya kutatua tatizo ni ya kuaminika zaidi, mradi unaoahidiwa zaidi huzingatiwa, ambapo wingi hautabadilika kwa muda. Kiwango hicho chaweza kuwa mwili wa kaboni wa atomi za kaboni-12 isotopu yenye urefu wa sentimita 8.11. Katika mchemraba huo kuna 2250 x 281489633 atomi kaboni-12. Watafiti kutoka Taasisi ya Taifa ya Viwango na Teknolojia nchini Marekani wanapendekeza kufafanua kilo kiwango, kwa kutumia Planck mara kwa mara na formula E = mc ^ 2.

Mfumo wa kisasa wa metri

Viwango vya kisasa si sawa na vilivyokuwa kabla. Mita, awali inayounganishwa na mzunguko wa sayari, leo inafanana na umbali wa mwanga wa mwanga unaopita kwa moja 299792458 pili. Lakini pili - hii ndio wakati unaotumia 9192631770 vibrations ya atomi ya cesiamu. Faida za usahihi wa kiasi katika kesi hii ni dhahiri, kwa sababu zinaweza kuzaliwa tena popote duniani. Matokeo yake, kiwango cha pekee kilichopo kimwili kwa muda mrefu kama kiwango cha kilo.

Kiwango gani ni kiwango?

Baada ya kuwepo kwa zaidi ya miaka 100, kiwango hicho tayari kina gharama nyingi, kama kitu cha pekee na cha artifact. Kwa ujumla, kuamua sawa bei, ni muhimu kuhesabu idadi ya atomi kwa kilo ya dhahabu safi. Nambari hupatikana kutoka kwa utaratibu wa tarakimu 25 na hii haina bila kuzingatia thamani ya kiitikadi ya hila hii. Lakini wakati uuzaji wa kilo kiwango mapema, kwa sababu jumuiya ya ulimwengu bado haijaondoa kiwango cha kimwili kilichobaki cha mfumo wa kimataifa wa vitengo.

Kuvutia kuhusu vipimo

Katika maeneo yote ya dunia, wakati umewekwa kwa heshima na wakati wote wa UTC (kwa mfano, UTC + 4:00). Inafahamika kwamba kifungu hicho hakina decoding kabisa, ilipitishwa mwaka 1970 na Umoja wa Kimataifa wa Mawasiliano. Chaguzi mbili zilipendekezwa: Kiingereza CUT (Universal Coordinated Time) na Kifaransa TUC (Temps Universel Coordonné). Wamechagua usambazaji wa wastani usio wa kawaida.

Bahari, kipimo cha "node" kinatumika. Ili kupima kasi ya meli ilitumia logi maalum na nodes kwenye umbali huo huo, uliotupwa upya na kuhesabiwa idadi ya nodes kwa muda fulani. Vyombo vya kisasa ni kamili zaidi kuliko kamba yenye nodes, lakini jina linabaki.

Neno la uwazi, ambao umuhimu wake ni usahihi uliokithiri na usahihi, umeja kwa lugha kutoka kwa jina la kale la Kiyunani la uzito - scrupula. Ilikuwa gramu 1.14 na ilitumika kwa kupima sarafu za fedha.

Jina la vipande vya fedha pia mara nyingi linatokana na majina ya hatua za uzito. Kwa hiyo, sterling nchini Uingereza waliitwa sarafu za fedha, na sarafu za shilingi 240 zilipima pound. Katika Rus Rus zamani katika kozi walikuwa "hryvnia fedha" au "hryvnia dhahabu", ambayo ina maana idadi fulani ya sarafu, walionyesha sawa uzito.

Kipimo cha ajabu cha nguvu za magari katika farasi ina asili halisi. Mvumbuzi wa injini ya mvuke, James White, alikuwa ameamua tu kuonyesha faida ya uvumbuzi wake juu ya magari ya traction. Alihesabu kiasi gani farasi inaweza kuinua mzigo kwa dakika na kuteua kiasi hiki kama farasi mmoja.