Kde je uložen mezinárodní standard kilogramů?

Přesnost není nadbytečná. Proto byl vytvořen systém mezinárodních měření, který existuje po celém světě, vyjádřený standardy všech známých měření. A pouze standard kilogramu je přidělen v pravítku měrných jednotek. Koneckonců, on je jediný, kdo má fyzický skutečný prototyp. Kolik to váží a v jaké zemi je uložen mezinárodní standard kilogramů, odpovídáme v tomto článku.

Jaké jsou standardy?

Kilogramy, jako jsou pomeranče, váží stejné v Africe av Rusku? Odpověď je ano, téměř. A to vše díky mezinárodnímu standardnímu systému nastavení standardního kilogramu, metru, druhého a dalších fyzických parametrů. Etalony nezbytné pro lidstvo, aby zajistily ekonomickou činnost (obchod) a stavebnictví (jednota výkresů), průmyslové (jednota slitiny) a kulturní (jednota časových úseků) a mnoha dalších oblastech. A pokud v blízké budoucnosti váš iPhone přestane, pak je velmi pravděpodobné, že k tomu došlo kvůli změnám v hmotnosti nejdůležitějšího standardu hmoty.

Historie standardů

Každá civilizace měla své vlastní normy a standardy, které se po uplynutí staletí podařilo navzájem. Ve starověkém Egyptě byla hmotnost předmětů měřena v kantářích nebo kikkarech. Ve starověkém Řecku to byly talenty a drachma. A v Rusku se měřilo množství zboží v pracích nebo cívkách. Současně se lidé různých ekonomických a politických systémů shodli na tom, že jednotka měření hmotnosti, délky nebo jiných parametrů by byla srovnatelná s jednotnou smluvní jednotkou. Zajímavé je, že dokonce i pood v dávných dobách se může lišit o třetinu od obchodníků z různých zemí.

Fyzika a standardy

Uspořádání, často ústní a podmíněné, fungovalo, dokud se člověk vážně nezabýval vědou a inženýrstvím. S porozuměním zákonů fyziky a chemie, rozvoje průmyslu, vytvoření parního kotle a rozvoje mezinárodního obchodu bylo nutné přesnější jednotné standardy. Přípravné práce byly zdlouhavé a obtížné. Fyzici, matematici, chemici po celém světě pracovali na nalezení univerzálního standardu. A na prvním místě - mezinárodní standard kilogramů, protože to je od měření hmotnosti další fyzikální parametry (Ampere, Volt, Watt) jsou odpuzovány.

Metrická úmluva

Významná událost nastala na předměstí Paříže v roce 1875. Poté poprvé 17 zemí (a mezi nimi i Rusko) podepsalo metrické konvence. Jedná se o mezinárodní smlouvu, která zajišťuje jednotnost norem. Dnes se k ní přidalo 55 členských zemí a 41 přidružených členů. Zároveň byl vytvořen Mezinárodní úřad pro váhy a míry a Mezinárodní výbor pro váhy a míru, jehož hlavním úkolem je sledovat jednotu standardizace po celém světě.

Normy první metrické konvence

Standardní metrů se stala rodina ze slitiny platiny a iridia (9 až 1) délce čtyřicet až jedné části Paris poledníku. Etalon kilogram stejné slitiny odpovídal hmotnosti litrů (kubických decimetrů) vody při teplotě 4 ° C (nejvyšší hustota) při normálním tlaku výšce. Norma druhého byla 1/86400 části trvání průměrného slunečního dne. Všech 17 zemí účastníků konvence obdrželo kopii standardu.

Místo Z

Prototypy a původní odkaz nyní uloženy v komoře pro váhy a míry v Sevres, nedaleko Paříže. To je na okraji Paříže a je to místo, kde je uložen, etalonkilogramma metr Candela (svítivosti), ampér (aktuální), kelvin (teplota) a znaménko (jako jednotka látky, žádná fyzická reference). Systém vah a opatření, která je založena na referenční šest, tzv mezinárodní systém jednotek (Si). Ale historie norem zde nekončí, teprve začíná.

SI

Systém standardů, které používáme - SI (SI), z francouzského Systeme Mezinárodní drsquo-sjednocuje - zahrnuje sedm základních jednotek. Tento měřič (délka), kg (hmotnost), ampér (proud) kandela (intenzita světla), kelvin (teplota), mol (množství látky). Všechna ostatní fyzikální veličiny jsou získána různými matematickými kalkuláty za použití základních hodnot. Jednotka síly se například rovná kg x m / s². Všechny země světa s výjimkou Spojených států, Nigérie a Myanmaru používají systém SI pro měření, což znamená porovnání neznámého množství se standardem. Standard je ekvivalentem fyzického významu, o kterém se všichni shodli, že je naprosto přesná.

Standardní kilogram je kolik?

Zdá se, že je to jednodušší - standardem 1 kilogramu je hmotnost 1 litru vody. Ale ve skutečnosti to není úplně pravda. Co je třeba vzít jako standardní kilogram asi 80 prototypů - otázka je poměrně komplikovaná. Ale náhodou byla vybrána optimální slitina, která trvala více než 100 let. Standardní kilogram hmotnosti je vyroben z platinové (90%) slitiny a iridiu (10%) a je válcem, jehož průměr je rovný výšce a je 39,17 mm. Byly vyrobeny také jeho přesné kopie s množstvím 80 kusů. Kóty standardu jsou v zemích účastnících se konvence kilogramy. Hlavní norma je uložena na předměstí Paříže a pokryta třemi uzavřenými kapslemi. Všude, kde je norma kilogramu s periodicitou deseti let, se sladí s nejdůležitějším mezinárodním standardem.

Nejdůležitější standard

Mezinárodní standard kilogramu byl obsazen v roce 1889 a uložen ve francouzském Sevresu v trezoru Mezinárodního úřadu pro váhy a míry pokrytý třemi hermetickými čepicemi ze skla. Pouze tři vysoce postavené představitelé kanceláře mají klíče k tomuto trezoru. Spolu s hlavním standardem v trezoru je šest jeho dvojitých nebo nástupců. Každoročně se hlavní hmotnostní měřítko, které se vezme jako standardní kilogram, slavnostně extrahuje ke zkoušce. A každý rok se stává tenčí a tenčí. Důvodem této ztráty hmotnosti je oddělení atomů při extrakci vzorku.

Ruská verze

Kopie standardu je také v Rusku. Je uložen v celoreuském výzkumném ústavu metrologie. Mendeleev v Petrohradě. Jedná se o dva platina-iridium prototyp - № 12 a číslo 26. Jsou umístěny na bázi křemene, pokryté dvěma skleněnými kopulemi a na něž se v bezpečném kovu. Teplota vzduchu uvnitř kapslí je 20 ° С, vlhkost 65%. Domácí prototyp má hmotnost 1 000000087 kilogramů.

Standard kilogramu stoupá

Ověření standardu ukázalo, že přesnost národních norem je asi 2 μg. Všechny jsou uloženy za podobných podmínek a výpočty ukazují, že standardní kilogram za sto let ztrácí váhu 3 x 10^minus-8 hmotnosti. Podle definice však hmotnost mezinárodní normy odpovídá 1 kilogram a jakékoli změny skutečné hmotnosti normy vedou ke změně hodnoty samotného kilogramu. V roce 2007 bylo jasné, že kilogramový válec začal vážit 50 mikrogramů méně. A snižování jeho hmotnosti pokračuje.

Nové technologie a nový standard měření hmotnosti

Chcete-li odstranit chyby, hledá se nová struktura standardního kilogramu. Existuje vývoj podle definice standardu určitého počtu izotopů křemíku-28. Existuje projekt nazvaný "Elektronický kilogram". Národní institut standardů a technologií (2005, USA) navrhl zařízení založené na měření výkonu, nezbytné k vytvoření elektromagnetického pole schopného zvednout 1 kg hmotnosti. Přesnost tohoto měření je 99,999995%. Existuje vývoj v určení hmotnosti vzhledem k zbytkové hmotnosti neutronu. Všechny tyto vývojové trendy a technologie umožňují vyhnout se vazbě na normu fyzické hmotnosti, dosažení vyšší přesnosti a možnosti smíření kdekoli na světě.

Další slibné projekty

A zatímco jsou určeny světové vědy vědy, který způsob, jak vyřešit tento problém, je spolehlivější, nejslibnější je projekt, ve kterém se hmota časem nezmění. Takovým standardem by bylo kubické tělo atomů izotopu uhlíku-12 o výšce 8,11 centimetrů. V takové kostce bude 2250 x 281489633 atomů uhlíku-12. Výzkumníci z Národního ústavu pro normalizaci a technologie v USA navrhují definovat standardní kilogram pomocí konstanty Planck a vzorce E = mc ^ 2.

Moderní metrický systém

Moderní standardy nejsou stejné jako předtím. Měřič, zpočátku korelovaný s obvodem planety, dnes odpovídá vzdálenosti, kterou paprsek světla projde v jedné 299792458 sekundě. Ale druhý - je to doba, po kterou procházejí kmitání atomu cesia 9192631770. Výhody kvantové přesnosti jsou v tomto případě zřejmé, protože mohou být reprodukovány kdekoli na světě. V důsledku toho zůstává jediný standard, který fyzicky existuje, standardní kilogram.

Kolik je standard?

Existuje-li již více než 100 let, standard již stojí hodně, jako jedinečný předmět a artefakt. Obecně platí, že pro stanovení cenového ekvivalentu je třeba vypočítat počet atomů v kilogramech čistého zlata. Číslo je získáno z řádu 25 číslic a to bez ohledu na ideologickou hodnotu tohoto artefaktu. Ale při prodeji standardního kilogramu mluvit brzy, protože světové komunity dokud se nezbaví jediného zbývajícího fyzického standardu mezinárodního systému jednotek.

Zajímavá o měření

Ve všech časových pásmech planety je čas určen s ohledem na univerzální čas UTC (například UTC + 4: 00). Je třeba poznamenat, že zkratka nemá vůbec žádné dekódování, byla přijata v roce 1970 Mezinárodní telekomunikační unií. Byly navrženy dvě možnosti: anglický CUT (koordinovaný univerzální čas) a francouzský TUC (Temps Universel Coordonné). Vybrali jste průměrnou neutrální zkratku.

Na moři se používá měření "uzlu". Pro měření rychlosti lodě byl použit speciální protokol s uzly ve stejné vzdálenosti, který byl hoden přes palubu a po určitou dobu počítán počet uzlů. Moderní nástroje jsou mnohem dokonalejší než lano s uzly, ale jméno zůstává.

Slovo opatrnosti, jehož význam je extrémní přesností a přesností, přišla na jazyky od názvu starověkého řeckého standardu hmotnosti - scrupula. To bylo 1,14 gramů a bylo použito pro vážení stříbrných mincí.

Název měnových jednotek také často pochází z názvů měření hmotnosti. Britská libra byla proto nazývána stříbrnými mincemi, ale 240 takové mince vážily libru. Ve starověké Rus v průběhu byly "hřivny stříbro" nebo "hřivny zlato", což znamená určitý počet mincí, vyjádřený v ekvivalentu váhy.

Podivné měření výkonu automobilů v koně má velmi skutečný původ. Vynálezce parního stroje James White právě tak rozhodl se prokázat výhodu svého vynálezu nad vozidly pro trakci. Vypočítal, kolik může koně zvednout náklad za minutu a určil toto množství jako jednu koňskou sílu.