Hoefolle weaget in kilogram? Wittenskippers hawwe dit skynber ienfâldige probleem al hûnderten jierren ûndersocht.
Yn 1795 fierde Frankryk in wet út dy't "gram" fêststelde as "it absolute gewicht fan wetter yn in kubus waans folume gelyk is oan ien hûndertste fan in meter by de temperatuer wêrby't it iis smelt (dat is 0 °C)." Yn 1799 ûntdutsen wittenskippers dat it folume fan wetter it meast stabyl is as de tichtheid fan wetter it heechst is by 4 °C, sadat de definysje fan it kilogram feroare is nei "de massa fan 1 kubike desimeter suver wetter by 4 °C". Dit produsearre in orizjinele kilogram fan suver platina, de kilogram wurdt definiearre as gelyk oan syn massa, dy't de argyfkilogram neamd wurdt.
Dit argyfkilogram is al 90 jier as benchmark brûkt. Yn 1889 hat de Earste Ynternasjonale Konferinsje oer Metrology in replika fan in platina-iridiumlegering goedkard dy't it tichtst by it argyfkilogram kaam as it ynternasjonale orizjinele kilogram. It gewicht fan "kilogram" wurdt definiearre troch in silinder fan in platina-iridiumlegering (90% platina, 10% iridium), dy't sawat 39 mm heech en yn diameter is, en op it stuit opslein wurdt yn in kelder oan 'e râne fan Parys.
Ynternasjonaal orizjineel kilogram
Sûnt it Tiidrek fan 'e Ferljochting hat de mjitkundige mienskip him ynset foar it fêstigjen fan in universeel mjitsysteem. Hoewol it in mooglike manier is om it fysike objekt as mjitbenchmark te brûken, sil de stabiliteit beynfloede wurde om't it fysike objekt maklik skansearre wurdt troch minskmakke of miljeufaktoaren, en hat de mjitkundige mienskip dizze metoade altyd sa gau mooglik ferlitte wollen.
Nei't it kilogram de ynternasjonale orizjinele kilogramdefinysje oannaam hat, is der in fraach dêr't metrologen har tige soargen oer meitsje: hoe stabyl is dizze definysje? Sil it yn 'e rin fan' e tiid ferskowe?
It moat sein wurde dat dizze fraach oan it begjin fan 'e definysje fan 'e massa-ienheid kilogram oan 'e oarder kaam. Bygelyks, doe't de kilogram yn 1889 definiearre waard, produsearre it Ynternasjonaal Buro foar Gewichten en Maten 7 kilogramgewichten fan platina-iridium-legering, wêrfan ien de Ynternasjonale is. De orizjinele kilogram wurdt brûkt om de massa-ienheid kilogram te definiearjen, en de oare 6 gewichten makke fan itselde materiaal en itselde proses wurde brûkt as sekundêre benchmarks om te kontrolearjen oft der yn 'e rin fan' e tiid drift tusken elkoar is.
Tagelyk, mei de ûntwikkeling fan hege-presyzje technology, hawwe wy ek stabiler en krekter mjittingen nedich. Dêrom waard in plan foarsteld om de ynternasjonale basisienheid opnij te definiearjen mei fysike konstanten. It brûken fan konstanten om mjitienheden te definiearjen betsjut dat dizze definysjes sille foldwaan oan 'e behoeften fan' e folgjende generaasje wittenskiplike ûntdekkingen.
Neffens de offisjele gegevens fan it Ynternasjonaal Buro foar Gewichten en Maten is de kwaliteitskonsistinsje fan oare orizjinele kilogrammen en it ynternasjonale orizjinele kilogram yn 'e 100 jier fan 1889 oant 2014 mei sawat 50 mikrogram feroare. Dit lit sjen dat der in probleem is mei de stabiliteit fan 'e fysike benchmark fan 'e kwaliteitsienheid. Hoewol de feroaring fan 50 mikrogram lyts klinkt, hat it in grutte ynfloed op guon high-end yndustryen.
As de basisfysyske konstanten brûkt wurde om de fysike benchmark fan kilogram te ferfangen, sil de stabiliteit fan 'e massa-ienheid net beynfloede wurde troch romte en tiid. Dêrom hat it Ynternasjonaal Komitee foar Gewichten en Mjittingen yn 2005 in ramt opsteld foar it gebrûk fan basisfysyske konstanten om guon basisienheden fan it Ynternasjonaal Stelsel fan Ienheden te definiearjen. It wurdt oanrikkemandearre dat de Planck-konstante brûkt wurdt om de massa-ienheid kilogram te definiearjen, en betûfte laboratoaria op nasjonaal nivo wurde oanmoedige om relatearre wittenskiplik ûndersykswurk út te fieren.
Dêrom stimden wittenskippers op 'e Ynternasjonale Konferinsje oer Metrology fan 2018 om it ynternasjonale prototype-kilogram offisjeel bûten gebrûk te stellen, en feroaren de Planck-konstante (symboal h) as de nije standert om de "kg" op 'e nij te definiearjen.
Pleatsingstiid: 5 maart 2021