211service.com
Kilograms un virtuves izlietne
1983. gadā fiziķi 17. Ģenerālajā svaru un mēru konferencē nolēma no jauna definēt metru. Gadsimtu līdz tam metrs bija attālums starp diviem punktiem uz platīna un irīdija stieņa, ko mēra ledus kušanas punktā.
Problēma ar šo definīciju bija ne tikai tā, ka šie apstākļi bija nedaudz patvaļīgi un grūti standartizēti mērījumu laikā, bet arī tas, ka eksperimentu varēja veikt tikai persona, kuras rīcībā ir stienis. Fiziķi vēlējās tādu mērījumu, ko vairāk vai mazāk varētu veikt ikviens.
Jaunā definīcija ir attālums, ko gaisma veic vakuumā 1/299 792 458 sekundes laikā. Principā ikviens, kam ir lāzera rādītājs, hronometrs un daži citi elementi, var noteikt šo attālumu. Vienā mirklī skaitītājs kļuva par atvērtā koda avotu.
Tagad fiziķi vēlas darīt to pašu ar kilogramu, kas pašlaik tiek definēts kā platīna un irīdija cilindra masa, ko sauc par starptautisko prototipu kilogramu.
Tā ir problēma, jo katru reizi, kad tas tiek pacelts, daži atomi noberžas no cilindra, padarot to nemanāmi vieglāku. Šī iemesla dēļ gandrīz neviens nedrīkst izmērīt starptautiskā prototipa kilogramu masu, kas glabājas seifā Sevrā Francijā. Tāpēc neviens īsti nezina, cik lielu svaru kilograms zaudē, vai tiešām, vai tas pieņemas svarā, veidojot plānu putekļu un netīrumu kārtu, kam noteikti sakrājas uz simts gadus vecām virsmām.
Bet ar ko to aizstāt? Visplašāk apspriestais ieteikums ir apelēt pie enerģijas un masas līdzvērtības definīcijai. Piemēram, viena ideja ir tāda, ka kilogramam jābūt tāda ķermeņa masai, kura ekvivalentā enerģija ir vienāda ar vairāku fotonu skaitu, kuru frekvences ir precīzi (299792458^2/66260693) × 10^41 hercs.
Ja tas izklausās pietiekami saprātīgi, jūs, iespējams, neesat par to domājis tik detalizēti kā Ronalds Fokss Džordžijas Tehnoloģiju institūtā un pāris draugi.
Viņi norāda, ka kilogramu, kas paļaujas uz masas un enerģijas ekvivalenci, var izmērīt, tikai izmantojot iekārtu, ko sauc par vatu līdzsvaru. Tas izlaiž strāvu caur dažām spolēm, lai radītu spēku, kas spēj izturēt kilogramu, ļaujot to izmērīt strāvas un sprieguma izteiksmē.
Bet vatu bilance ir dārgs komplekts, kuru ir grūti izmantot, saka Fox un co. Viņi norāda, ka Nacionālajam standartu un tehnoloģiju institūtam piederošais ir divus stāvus augsts, tā izveide izmaksāja 1,5 miljonus ASV dolāru, un tā vadīšanai ir nepieciešama līdz 5 fiziķu komanda. Un pat tad mērījumi ir bēdīgi jutīgi pret troksni.
Diez vai tā ir ierīce, ar kuru zinātnieki visā pasaulē vēlēsies vai varēs spēlēties.
Tāpēc Fox un co ir vēl viens ieteikums. Kāpēc gan nepadarīt kilogramu vienādu ar noteikta skaita oglekļa-12 atomu masu, konkrēti, 2250 × 28148963^3 no tiem?
Tad kilograms būtu oglekļa kubs, kura garums ir 8,11 cm katrā pusē (8,11 cm ir aptuveni 368 855 762 blakus novietotu oglekļa atomu garums).
Saskaņā ar šo definīciju gandrīz ikviens varētu savā virtuvē pagatavot kilogramu, izmantojot oglekli un nazi.
Diena, kad mēs izlaidām kilogramu, varētu būt pat tāda izklaide, kas varētu iesaistīt un iedvesmot jaunu zinātnieku paaudzi, kam pašam vajadzētu būt pietiekami labam iemeslam, par ko pieņemt lēmumu.
Atsauce: arxiv.org/abs/1005.5139 : labāka kilograma definīcija