Presisi tidak pernah berlebihan. Itulah sebabnya sistem pengukuran internasional telah dibuat dan ada di seluruh dunia, dinyatakan dalam standar semua pengukuran yang dikenal manusia. Dan hanya standar kilogram yang menonjol dalam kisaran satuan pengukuran. Bagaimanapun, dia adalah satu-satunya yang memiliki prototipe fisik kehidupan nyata. Berapa beratnya dan di negara mana standar internasional satu kilogram disimpan, kami akan menjawabnya di artikel ini.
Mengapa kita membutuhkan standar?
Satu kilo, seperti jeruk, memiliki berat yang sama di Afrika dan Rusia? Jawabannya adalah ya, hampir. Dan semua berkat sistem internasional untuk menentukan standar kilogram, meter, detik, dan parameter fisik lainnya. Standar pengukuran diperlukan bagi umat manusia untuk memastikan kegiatan ekonomi (perdagangan) dan konstruksi (kesatuan gambar), industri (kesatuan paduan) dan budaya (kesatuan interval waktu) dan banyak bidang kegiatan lainnya. Dan jika diJika iPhone Anda rusak dalam waktu dekat, kemungkinan besar ini terjadi karena perubahan berat standar massa yang paling penting.
Sejarah standar
Setiap peradaban memiliki standar dan standarnya sendiri, yang berubah satu sama lain selama berabad-abad. Di Mesir kuno, massa benda diukur dalam kantar atau kikkar. Di Yunani kuno, ini adalah bakat dan drachma. Dan di Rusia, massa barang diukur dalam pound atau gulungan. Pada saat yang sama, orang-orang dari sistem ekonomi dan politik yang berbeda, seolah-olah, sepakat bahwa satuan massa, panjang, atau parameter lain akan sebanding dengan satu unit kontrak. Menariknya, bahkan sebuah pood di zaman kuno bisa berbeda sepertiganya di antara para pedagang dari berbagai negara.
Fisika dan standar
Pengaturan, seringkali verbal dan kondisional, berhasil sampai seseorang mempelajari sains dan teknik dengan serius. Dengan pemahaman hukum fisika dan kimia, perkembangan industri, penciptaan ketel uap, dan perkembangan perdagangan internasional, diperlukan standar seragam yang lebih tepat. Pekerjaan persiapan itu panjang dan melelahkan. Fisikawan, matematikawan, ahli kimia di seluruh dunia bekerja untuk menemukan standar universal. Dan pertama-tama - standar internasional kilogram, karena dari ukuran berat parameter fisik lainnya (Ampere, Volt, Watt) ditolak.
Konvensi metrik
Sebuah peristiwa penting terjadi di pinggiran kota Paris pada tahun 1875. Kemudian untuk pertama kalinya 17 negara (termasuk Rusia) menandatangani metrikKonvensi. Ini adalah perjanjian internasional yang menjamin kesatuan standar. Saat ini, 55 negara telah bergabung sebagai anggota penuh dan 41 negara sebagai anggota asosiasi. Pada saat yang sama, Biro Berat dan Ukuran Internasional dan Komite Internasional untuk Berat dan Ukuran dibentuk, yang tugas utamanya adalah memantau kesatuan standardisasi di seluruh dunia.
Standar konvensi metrik pertama
Standar meteran adalah penggaris yang terbuat dari paduan platina dan iridium (9 banding 1) dengan panjang seperempat puluh juta bagian meridian Paris. Standar kilogram dari paduan yang sama sesuai dengan massa satu liter (desimeter kubik) air pada suhu 4 derajat Celcius (kepadatan tertinggi) pada tekanan standar di atas permukaan laut. Detik standar adalah 1/86400 hari matahari rata-rata. Semua 17 negara yang berpartisipasi dalam konvensi menerima salinan standar.
Tempat Z
Prototipe dan standar asli saat ini disimpan di Kamar Berat dan Ukuran di Sèvres dekat Paris. Di pinggiran kota Paris tempat standar kilogram, meter, candela (intensitas cahaya), ampere (intensitas arus), kelvin (suhu) dan mol (sebagai satuan materi, tidak ada standar fisik) adalah disimpan. Sistem berat dan ukuran yang didasarkan pada enam standar ini disebut Sistem Satuan Internasional (SI). Tapi sejarah standar tidak berakhir di situ, itu baru permulaan.
SI
Sistem standar yang kami gunakan - SI (SI), dari French Systeme International d'Unites - mencakup tujuh unit dasar. Ini adalah satu meter (panjang),kilogram (massa), ampere (arus), candela (intensitas cahaya), kelvin (suhu), mol (jumlah zat). Semua besaran fisika lainnya diperoleh dengan berbagai perhitungan matematis menggunakan besaran pokok. Misalnya, satuan gaya adalah kg x m/s2. Semua negara di dunia, kecuali Amerika Serikat, Nigeria dan Myanmar, menggunakan sistem SI untuk pengukuran, yang berarti membandingkan besaran yang tidak diketahui dengan standar. Dan standar adalah setara dengan nilai fisik yang semua orang setujui bahwa itu benar-benar akurat.
Referensi kilo berapa?
Tampaknya lebih sederhana - standar 1 kilogram adalah berat 1 liter air. Namun nyatanya, hal ini tidak sepenuhnya benar. Apa yang harus diambil sebagai standar kilogram dari sekitar 80 prototipe adalah pertanyaan yang agak rumit. Tetapi secara kebetulan, varian optimal dari komposisi paduan dipilih, yang bertahan lebih dari 100 tahun. Standar satu kilogram massa terbuat dari paduan platinum (90%) dan iridium (10%), dan merupakan silinder, yang diameternya sama dengan tinggi dan 39,17 milimeter. Salinan persisnya juga dibuat, dalam jumlah 80 buah. Salinan standar kilogram terletak di negara-negara yang berpartisipasi dalam konvensi. Standar utama disimpan di pinggiran kota Paris dan ditutupi dengan tiga kapsul tertutup. Di mana pun standar kilogram berada, rekonsiliasi dengan standar internasional terpenting dilakukan setiap sepuluh tahun.
Standar terpenting
Standar internasional kilogram dibuat pada tahun 1889 dan disimpan di Sevres di Prancis dalam brankas Biro Internasional untuk Berat dan Ukuran, tercakuptiga tutup kaca tertutup. Hanya tiga perwakilan biro berpangkat tinggi yang memiliki kunci brankas ini. Selain standar utama, ada juga enam ganda atau penerusnya di brankas. Setiap tahun, ukuran berat utama, yang diambil sebagai standar kilogram, dengan sungguh-sungguh dihapus untuk pemeriksaan. Dan setiap tahun dia semakin kurus. Alasan penurunan berat badan ini adalah pelepasan atom saat mengeluarkan sampel.
versi Rusia
Salinan standar juga ada di Rusia. Itu disimpan di Institut Penelitian Metrologi Semua-Rusia. Mendeleev di St. Petersburg. Ini adalah dua prototipe platinum-iridium - No. 12 dan No. 26. Mereka berada di atas dudukan kuarsa, ditutupi dengan dua tutup kaca dan ditutup dalam brankas logam. Suhu udara di dalam kapsul adalah 20 °C, kelembaban 65%. Prototipe domestik memiliki berat 1.000000087 kilogram.
Standar kilogram turun berat badan
Rekonsiliasi standar menunjukkan bahwa akurasi standar nasional adalah sekitar 2 g. Semuanya disimpan dalam kondisi yang sama, dan perhitungan menunjukkan bahwa standar kilogram kehilangan 3 x 10−8berat dalam seratus tahun. Tetapi menurut definisi, massa standar internasional sesuai dengan 1 kilogram, dan setiap perubahan dalam massa aktual standar menyebabkan perubahan nilai kilogram. Pada tahun 2007, ternyata silinder kilogram mulai berbobot 50 mikrogram lebih sedikit. Dan penurunan berat badannya terus berlanjut.
Teknologi baru dan standar baru pengukuran berat
Untuk menghilangkankesalahan, struktur baru dari standar kilogram sedang dicari. Ada perkembangan untuk menentukan standar sejumlah tertentu isotop silikon-28. Ada proyek "Kilogram elektronik". Institut Nasional Standar dan Teknologi (2005, AS) merancang perangkat berdasarkan pengukuran daya yang diperlukan untuk menciptakan medan elektromagnetik yang mampu mengangkat 1 kg massa. Keakuratan pengukuran semacam itu adalah 99,999995%. Ada perkembangan definisi massa dalam kaitannya dengan massa diam neutron. Semua perkembangan dan teknologi ini akan memungkinkan untuk melepaskan diri dari terikat pada standar massa fisik, untuk mencapai akurasi yang lebih tinggi dan kemungkinan rekonsiliasi di mana pun di dunia.
Proyek lain yang menjanjikan
Dan sementara tokoh-tokoh ilmu pengetahuan dunia sedang menentukan cara mana untuk memecahkan masalah yang lebih dapat diandalkan, yang paling menjanjikan adalah proyek di mana massa tidak akan berubah seiring waktu. Standar seperti itu akan menjadi badan kubik atom isotop karbon-12 dengan ketinggian 8,11 sentimeter. Dalam kubus seperti itu akan ada 2250 x 281489633 atom karbon-12. Para peneliti dari Institut Standar dan Teknologi Nasional AS mengusulkan untuk menentukan standar kilogram menggunakan konstanta Planck dan rumus E=mc^2.
Sistem metrik modern
Standar modern sama sekali tidak seperti dulu. Meter, awalnya terkait dengan keliling planet, hari ini sesuai dengan jarak yang ditempuh sinar dalam satu 299792458 detik. Tapi sedetik adalah waktu di mana 9192631770 berlalugetaran atom cesium. Keuntungan presisi kuantum dalam hal ini jelas, karena mereka dapat direproduksi di mana saja di planet ini. Akibatnya, satu-satunya standar yang ada secara fisik tetap standar kilogram.
Berapa biaya standarnya?
Telah ada selama lebih dari 100 tahun, standarnya sudah sangat berharga, sebagai item unik dan artefak. Namun secara umum, untuk menentukan harga ekuivalen, perlu dihitung jumlah atom dalam satu kilogram emas murni. Jumlahnya akan diperoleh dari sekitar 25 digit, dan ini tanpa memperhitungkan nilai ideologis artefak ini. Namun terlalu dini untuk membicarakan penjualan standar kilogram, karena masyarakat dunia belum menyingkirkan satu-satunya standar fisik yang tersisa dari sistem satuan internasional.
Saya ingin tahu tentang pengukuran
Di semua zona waktu di planet ini, waktu ditentukan relatif terhadap UTC (misalnya, UTC+4:00). Hebatnya, singkatan tersebut tidak memiliki decoding sama sekali; itu diadopsi pada tahun 1970 oleh International Telecommunication Union. Dua opsi diusulkan: CUT Inggris (Waktu Universal Terkoordinasi) dan TUC Prancis (Temps Universel Coordonné). Kami memilih singkatan netral sedang.
Di laut, pengukuran simpul digunakan. Untuk mengukur kecepatan kapal, log khusus dengan node pada jarak yang sama digunakan, yang dibuang ke laut dan menghitung jumlah node untuk jangka waktu tertentu. Perangkat modern jauh lebih canggih daripada tali dengan simpul, tetapi namanya tetap ada.
Kecermatan kata, artinyayang akurasi dan akurasi ekstremnya berasal dari bahasa dari nama standar berat Yunani kuno - keberatan. Itu sama dengan 1,14 gram dan digunakan untuk menimbang koin perak.
Nama satuan moneter juga sering berasal dari nama ukuran berat. Jadi, koin perak disebut sterling di Inggris, dan 240 koin ini beratnya satu pon. Di Rusia Kuno, “hryvnia perak” atau “hryvnia emas” digunakan, yang berarti sejumlah koin tertentu yang dinyatakan dalam berat yang setara.
Pengukuran aneh tenaga kuda mobil memiliki asal yang sangat nyata. Penemu mesin uap, James White, memutuskan untuk mendemonstrasikan keunggulan penemuannya dibandingkan transportasi traksi dengan cara ini. Dia menghitung berapa banyak kuda yang dapat mengangkat beban per menit dan menetapkan jumlah ini sebagai satu tenaga kuda.
