5 월에 변경된 킬로그램, 미터 및 초를 정의하는 방법 20, 2019

우리가 오늘 킬로그램, 미터 및 초를 정의하는 방법 새로운 표준은 5 월 20, 2019에서 킬로그램을 정의합니다. Shutterstock / Piotr Wytrazek

우리는 무역, ​​건강 및 지식과 같은 것들을 위해 우리가 필요하기 때문에 언제나, 얼마나 오래, 얼마나 무겁고, 얼마나 뜨거운 지 항상 측정합니다. 그러나 우리의 측정 결과가 사과와 사과를 비교하는 것은 어려운 과제였습니다. 어떻게하면 킬로그램의 무게 또는 미터 길이가 귀하의 것과 동일한 지 알 수 있습니다.

수년에 걸쳐 측정 단위를 정의하려는 시도가있었습니다. 그러나 5 월 20, 2019 - 국제 계측의 날 - 완전한 개정 이러한 표준이 적용됩니다.

전이가 끊임없이 이루어지기 때문에 아무 것도 알아 채지 못할 것입니다. 전날보다 무겁거나 가볍지 않을 것입니다.

7 개의 기본 단위에 대한 정의가 SI (Système International d' Unités 또는 국제 단위계)가 어제와 완전히 다릅니다.


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우리가 오늘 킬로그램, 미터 및 초를 정의하는 방법 킬로그램 (kg), 미터 (m), 초, 암페어 (A), 켈빈 (K), 몰 (mol) 및 칸델라 (cd)에 대한 (SI) 표준의 새로운 정의. BIPM, CC의 BY-ND

우리가 측정하는 방법

인간은 항상 셀 수있었습니다. 그러나 우리가 진화함에 따라 우리는 신속하게 길이, 무게 및 시간 측정으로 이동했습니다.

이집트의 파라오 (Pharaoh)로 인해 Royal Cubit으로 알려진 왕족 총대의 길이에 따라 피라미드가 세워졌습니다. 이것은 죽음의 고통 아래서 표준을 유지했던 엔지니어 제사들에 의해 유지되고 공포되었습니다.

우리가 오늘 킬로그램, 미터 및 초를 정의하는 방법 계측 실천 - 죽은 자의 영혼과 이집트 왕실 큐빗 (흑색 막대)의 무게 브린 히 버트

그러나 그 큐빗은 시간이 지남에 따라 고정 된 단위가 아니 었습니다. 오늘날의 측정으로는 반 미터 정도였습니다. 수십 밀리미터 정도였습니다.

10 진수 측정의 보편적 인 세트에 대한 첫 번째 제안은 1668의 존 윌킨스 (John Wilkins)와 런던의 왕립 협회 (Royal Society) 장관이었다.

실용적인 무언가를하기위한 자극은 프랑스 혁명에있었습니다. 파리의 Archives de la République에서 6 월 22, 1799의 미터와 킬로그램을 나타내는 두 개의 백금 표준을 사용하여 길이와 질량의 첫 번째 표준을 정의한 사람이 프랑스였습니다.

합의 된 표준

과학자들은 독일 수학자 칼 프리드리히 가우스 (Carl Friedrich Gauss)가 특히 예리한 아이디어를 뒷받침했다. 17 국가 대표자들이 모여서 국제 단위계를 만들었습니다. 미터 조약 5 월 20, 1875.

프랑코 - 프러시아 전쟁에서 그 거리의 신용이 타격을 입었고 한때 과학적 힘이 아니었던 프랑스는 새로운 시스템을위한 국제 주택으로서 세인트 클라우드의 숲에서 치열한 샤또를 제공했다.

우리가 오늘 킬로그램, 미터 및 초를 정의하는 방법 SI의 본거지 인 BIPM. 브린 히버트 (2012)

Pavilion de Breteuil에는 아직 Pods et Mesures 국제 협회가 있습니다 (BIPM), 2 개의 금고와 3 개의 유리 벨 항아리에 국제 킬로그램 원형 (이후 빅 K)이 있습니다.

빅 K는 모든 킬로그램 무게가 최종적으로 측정되는 킬로그램을 정의하는 데 사용되는 플래티넘 - 이리듐의 세련된 블록입니다. (원고는 거의 동일한 사본과 비교하여 3 번만 무게가 측정되었습니다.)

우리가 오늘 킬로그램, 미터 및 초를 정의하는 방법 킬로그램의 국제 프로토 타입 (빅 K). BIPM의 사진 제공

토론에서 두드러졌고 플래티넘 - 이리듐 킬로그램을 제공 한 영국인은 1884까지 조약에 서명하는 것을 거부했다.

심지어 새로운 시스템은 과학자들에 의해서만 사용되었으며 일상 생활은 파운드와 온스, 피트와 인치와 같은 전통적인 제국 단위로 측정되었습니다.

미국은 그날 조약에 서명했지만 실제로는 아직 사용하지 않았던 영국 제국 체제의 자체 버전에 매달려있다.

그러나 화성 탐사선 (1999)에서 화성 탐사선 (화성 탐사선)MCO) 실종되었다. 그만큼 사건에보고하다, 기발하게도 "사고 (193.1에서 US $ 1999만의 비용이 든다)"라고 불렀다.

[...] MCO 우주선의 손실의 근본 원인은 궤도 모델에 사용 된 지상 소프트웨어 파일 인 "Small Forces"의 코딩에서 미터법 단위를 사용하지 않는 것이 었습니다.

근본적으로 우주선은 화성 대기에서 계획보다 낮게 궤도에 진입하면서 사라졌습니다.

새로운 SI 정의

왜 오늘 변화가 일어 났습니까? 이전 정의의 주된 문제점은 킬로그램, 그들은 안정적이지 않았고, 전류의 단위 인 암페어는 실현 될 수 없었다.

그리고 공식적인 사본에 대한 무게로 인해, 우리는 빅 K가 천천히 질량을 잃어 가고 있다고 생각합니다.

모든 유닛은 이제 BIPM이 "명시 적 상수"배합.

우리가 보편적 인 상수 (예 : 진공 속의 빛의 속도)를 취하고, 지금부터 불확실성없이 최상의 측정 값으로 수치를 수정하는 것이 아이디어입니다.

현실은 고정되어 있고, 숫자는 고정되어 있으며 이제 단위가 정의됩니다.

따라서 우리는 7 가지 상수를 찾고 측정 불확실성 내에서 모든 측정 값이 일관성이 있는지 확인한 다음 오늘까지 카운트 다운을 시작해야했습니다. (모든 기술 세부 사항은 다음과 같습니다. 여기.)

호주는 지구상에서 가장 둥근 거시적 인 물체를 구상하는데 손을 댔다. 아보가드로 상수, 물질의 고정 된 양의 개체의 수. 이것은 이제 화학에서 주로 사용되는 SI 단위, 두더지를 정의합니다.

우리가 오늘 킬로그램, 미터 및 초를 정의하는 방법 Avogadro 프로젝트의 일환으로 실리콘 구형을 보유한 호주 국립 측정 연구소 (National Measurement Institute)의 Walter Giardini 브린 히 버트

표준에서 유물까지

Big K 중 표준 킬로그램은 무엇입니까? 오늘날 그것은 무게가 걸릴 수있는 거대한 역사적 중요성의 대상이되고 그 질량은 측정의 불확실성을 갖게 될 것입니다.

오늘부터 킬로그램은 양자 물리학에서 변하지 않는 플랭크 상수를 사용하여 정의됩니다.

이제 도전 과제는 이러한 새로운 정의를 사람, 특히 비 과학자에게 설명하는 것입니다. 킬로그램을 금속 블록과 비교하는 것은 쉽습니다.

기술적으로 1 킬로그램 (kg) 지금 정의 된:

[...] 플랭크 상수의 고정 된 수치를 취함 h 6.626 070 15 × 10- 34 Js 단위로 표현하면 kg m2 s- 1여기서 미터와 초는 다음과 같이 정의됩니다. c 및 ΔνCs.

저자에 관하여

David Brynn Hibbert, 분석 화학 명예 교수, UNSW

이 기사는에서 다시 게시됩니다. 대화 크리에이티브 커먼즈 라이센스하에 읽기 원래 기사.

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