კილოგრამის წარსული და აწმყო

რამდენს იწონის კილოგრამი? მეცნიერები ასობით წლის განმავლობაში იკვლევდნენ ამ ერთი შეხედვით მარტივ პრობლემას.

1795 წელს საფრანგეთმა გამოაქვეყნა კანონი, რომელიც ითვალისწინებდა "გრამს", როგორც "წყლის აბსოლუტურ წონას კუბში, რომლის მოცულობა ტოლია მეტრის მეასედს ტემპერატურაზე, როდესაც ყინული დნება (ანუ 0°C). 1799 წელს მეცნიერებმა აღმოაჩინეს, რომ წყლის მოცულობა ყველაზე სტაბილურია, როდესაც წყლის სიმკვრივე ყველაზე მაღალია 4°C-ზე, ამიტომ კილოგრამის განმარტება შეიცვალა „1 კუბური დეციმეტრი სუფთა წყლის მასაზე 4°C-ზე. “. ამან გამოიმუშავა სუფთა პლატინის ორიგინალური კილოგრამი, კილოგრამი განისაზღვრება, როგორც მისი მასის ტოლი, რომელსაც ეწოდება საარქივო კილოგრამი.

ეს საარქივო კილოგრამი უკვე 90 წელია გამოიყენება ეტალონად. 1889 წელს, მეტროლოგიის პირველმა საერთაშორისო კონფერენციამ დაამტკიცა პლატინა-ირიდიუმის შენადნობის ასლი, რომელიც ყველაზე ახლოს იყო საარქივო კილოგრამთან, როგორც საერთაშორისო ორიგინალური კილოგრამი. "კილოგრამის" წონა განისაზღვრება პლატინა-ირიდიუმის შენადნობის (90% პლატინა, 10% ირიდიუმი) ცილინდრით, რომელიც არის დაახლოებით 39 მმ სიმაღლე და დიამეტრი და ამჟამად ინახება სარდაფში პარიზის გარეუბანში.

საერთაშორისო ორიგინალური კილოგრამი

განმანათლებლობის ეპოქიდან მოყოლებული, გეოდეზიური საზოგადოება მოწოდებულია შექმნას უნივერსალური კვლევის სისტემა. მიუხედავად იმისა, რომ ეს არის ფიზიკური ობიექტის, როგორც გაზომვის ეტალონად გამოსაყენებლად შესაძლებელი გზა, რადგან ფიზიკური ობიექტი ადვილად ზიანდება ადამიანის მიერ შექმნილი ან გარემო ფაქტორებით, სტაბილურობაზე გავლენას მოახდენს და საზომ საზოგადოებას ყოველთვის სურდა ამ მეთოდის მიტოვება. რაც შეიძლება.

მას შემდეგ, რაც კილოგრამამ მიიღო საერთაშორისო ორიგინალური კილოგრამის განმარტება, ჩნდება კითხვა, რომელიც მეტროლოგებს ძალიან აწუხებთ: რამდენად სტაბილურია ეს განმარტება? დროთა განმავლობაში გადაინაცვლებს?

უნდა ითქვას, რომ ეს კითხვა დაისვა მასის ერთეული კილოგრამის განსაზღვრის დასაწყისში. მაგალითად, როდესაც კილოგრამი განისაზღვრა 1889 წელს, წონისა და ზომების საერთაშორისო ბიურომ გამოუშვა 7 პლატინა-ირიდიუმის შენადნობის კილოგრამი წონა, რომელთაგან ერთი არის საერთაშორისო. ორიგინალური კილოგრამი გამოიყენება მასის ერთეული კილოგრამის დასადგენად, ხოლო დანარჩენი 6 წონა. ერთი და იგივე მასალისგან დამზადებული და იგივე პროცესი გამოიყენება როგორც მეორადი კრიტერიუმები, რათა შეამოწმონ არის თუ არა დრიფტი დროთა განმავლობაში ერთმანეთს შორის.

ამავდროულად, მაღალი სიზუსტის ტექნოლოგიის განვითარებასთან ერთად, ჩვენ ასევე გვჭირდება უფრო სტაბილური და ზუსტი გაზომვები. აქედან გამომდინარე, შემოთავაზებული იყო საერთაშორისო საბაზისო ერთეულის ფიზიკური მუდმივებით ხელახალი განსაზღვრის გეგმა. მუდმივების გამოყენება საზომი ერთეულების დასადგენად ნიშნავს, რომ ეს განსაზღვრებები დააკმაყოფილებს მომავალი თაობის სამეცნიერო აღმოჩენების საჭიროებებს.

წონისა და ზომების საერთაშორისო ბიუროს ოფიციალური მონაცემებით, 100 წლის განმავლობაში 1889 წლიდან 2014 წლამდე, სხვა ორიგინალური კილოგრამებისა და საერთაშორისო ორიგინალური კილოგრამების ხარისხის თანმიმდევრულობა დაახლოებით 50 მიკროგრამით შეიცვალა. ეს აჩვენებს, რომ არსებობს ხარისხის ერთეულის ფიზიკური ნიშნულის სტაბილურობის პრობლემა. მიუხედავად იმისა, რომ 50 მიკროგრამის ცვლილება მცირედ ჟღერს, ის დიდ გავლენას ახდენს ზოგიერთ მაღალი დონის ინდუსტრიაზე.

თუ ძირითადი ფიზიკური მუდმივები გამოყენებული იქნება კილოგრამის ფიზიკური ნიშნის ჩასანაცვლებლად, მასის ერთეულის სტაბილურობაზე გავლენას არ მოახდენს სივრცე და დრო. ამიტომ, 2005 წელს, წონებისა და ზომების საერთაშორისო კომიტეტმა შეიმუშავა ჩარჩო ძირითადი ფიზიკური მუდმივების გამოსაყენებლად, ერთეულთა საერთაშორისო სისტემის ზოგიერთი ძირითადი ერთეულის დასადგენად. რეკომენდირებულია პლანკის კონსტანტის გამოყენება კილოგრამის მასის ერთეულის დასადგენად, ხოლო ეროვნული დონის კომპეტენტური ლაბორატორიები წახალისებულნი არიან განახორციელონ შესაბამისი სამეცნიერო კვლევითი სამუშაოები.

ამიტომ, 2018 წლის მეტროლოგიის საერთაშორისო კონფერენციაზე, მეცნიერებმა მხარი დაუჭირეს საერთაშორისო პროტოტიპის კილოგრამის ოფიციალურ გაუქმებას და შეცვალეს პლანკის მუდმივი (სიმბოლო h), როგორც ახალი სტანდარტი "კგ"-ის ხელახლა განსაზღვრისთვის.