Интересные факты, захватывающие истории, новости и любопытные статьи

Килограмма больше не будет?

Опубликовал История и Факты
12-08-2019, 07:50
64
0

Конечно привычного эталона килограмма больше не будет. Теперь по-новому будут определять эталонную массу. В наш век высоких технологий расчётов и формул, физические объекты становятся не так важны и ценны как раньше. Вот интересно какая разница у эталона и например домашней гирьки. Или сколько покажут современные электронные весы поставь на них, тот самый цилиндр из Франции.

Все течет, все меняется, и если можно сказать испаряется.

 

Эталон килограмма изменился тоже. Отныне в Международном бюро мер и весов прототипом килограмма будет не платиноиридиевый (90 % платины, 10 % иридия) цилиндр диаметром и высотой 39,17, а физическая константа. Произошло это в понедельник, 20 мая 2019 года. Кстати Международный эталон метра, использовавшийся с 1889 по 1960 год тоже платиново-иридиевый.

На протяжении 130 лет эталон килограмма хранился в Международном бюро мер и весов во Франции, однако его копии были во многих других странах. Проблема в том, что с течением времени масса эталона (данный образец потерял 50 микрограммов атомов) и копий совсем чуть-чуть, но все же изменилось. Такой эталон-копия хранится и в России, в Санкт-Петербурге. Однако с течением времени масса эталона и его копий претерпела изменения, и понять какой из килограммов "настоящий" уже сложно.

В ноябре 2018 года специалисты на 26-й Генеральной конференции по мерам и весам решили перейти на новую систему измерения. Теперь эталоны килограмма, ампера, кельвина и моля будут привязаны к физическим константам.

В частности, эталон килограмма будет привязан к постоянной Планка. Эталон ампера - к элементарному электрическому заряду, кельвина - к постоянной Больцмана, а моля - к числу Авогадро.

 

Британский физик Роберт Киббл создал так называемый «ватт-баланс». Данная технология, разработанная около 30 лет назад, позволяет измерить вес. По методике британца, масса пропорциональна произведению напряжения и тока.

Впрочем, платиноиридиевый цилиндр рано выкидывать на свалку истории. Как говорят ученые, в течение двух-четырех ближайших лет он будет играть техническую роль в плавном переходе к новым решениям. Кстати, потом цилиндр все равно будет храниться в бюро мер и весов.

"Это даст возможность изучить стабильность его массы на протяжении долгого времени, если консультативный комитет… этого захочет. Таким образом, это будет вопросом научного интереса, однако без каких-либо последствий для нового определения килограмма", - представитель Международного бюро мер и весов (МБМВ) Энди Хенсон.

 

До 20 мая 2019 года килограмм оставался последней единицей СИ, определенной на основе изготовленного человеком объекта.  Для обычных людей такое нововведение не повлечет за собой значимых изменений, но для науки это событие носит исторически значимый характер. Исследователи смогут производить более точные измерения.

Но почему же эталон потерял в весе?

Когда говорят «вещество испаряется», то обычно подразумевают, что испаряется жидкость. Но твердые тела тоже могут испаряться. Иногда испарение твердых тел называют возгонкой. Испаряющимся твердым телом является, например, нафталин. Нафталин плавится при 80 °C, а испаряется при комнатной температуре. Именно это свойство нафталина и позволяет применять его для истребления моли. Меховая шуба, засыпанная нафталином, пропитывается парами нафталина и создает атмосферу, которой моль не выносит. Всякое пахнущее твердое вещество возгоняется в значительной степени. Ведь запах создается молекулами, оторвавшимися от вещества и достигшими нашего носа. Однако более часты случаи, когда вещество возгоняется в незначительной степени, иногда в такой, которая не может быть обнаружена даже очень тщательными исследованиями. В принципе любое твердое вещество (именно любое, даже железо или медь) испаряется. Если мы не обнаруживаем возгонки, то это значит лишь, что плотность насыщающего пара очень незначительна.

 

Плотность насыщенного пара, находящегося в равновесии с твердым телом, быстро растет с увеличением температуры. Можно убедиться в том, что ряд веществ, имеющих острый запах при комнатной температуре, теряет его при низкой. Существенно увеличить плотность насыщенного пара твердого тела в большинстве случаев нельзя по простой причине – вещество раньше расплавится.

Как появилось слово «килограмм»

Слово «килограмм» произошло от французского слова «kilogramme», которое в свою очередь образовалось из греческих слов «??????» (хилиои), что означает «тысяча», и «??????» (грамма), что означает «маленький вес». Слово «kilogramme» закреплено во французском языке в 1795 году. Французское написание слова перешло в Великобританию, где впервые оно было использовано в 1797 году, в то время как в США слово стало использоваться в форме «kilogram», позднее ставшее популярным и в Великобритании. Положение о мерах и весах (Weights and Measures Act) в Великобритании не запрещает использование обоих написаний.

В XIX веке французское сокращение «kilo» было заимствовано в английский язык, где стало применяться для обозначения как килограммов, так и километров.

 

История «килограмма»

На самом деле, килограмм — по-своему особенная единица измерения, история которой ограничивается не только датами и цифрами, но ещё и полна рядом интересных происшествий. Но давайте по порядку. Сначала разберёмся с системами измерений. История всех единиц измерения стара, как само человечество, и рассказать о ней у меня не хватит ни времени, ни компетенции. Но сейчас мы будем рассматривать только её небольшую часть — метрическую систему мер.

История метрической системы началась в 19 веке во Франции, в разгаре Великой французской революции. В 1789 году депутаты Третьего сословия не дождались поверки Генеральных штатов и объявили себя Национальным собранием. И понеслась. Бывшие крестьяне получили свой кусок свободы, избавились от грабительских налогов, и давай торговать со всей силы.

Вскоре крестьяне поняли, что традиционная система мер слишком сложна и неудобна из за большого количества единиц измерения и трудности их преобразования, а также в силу ненадёжности её эталонов. Более того, в феодальной Франции значение фунта устанавливал каждый феодал по-своему, так что только к началу 18 века века в Европе уже существовало более ста разных фунтов.

В поисках решения этой проблемы французы придумали собственную систему мер — гораздо более простую, понятную, и надёжную: метрическую. Основная идея этой системы состояла в том, что преобразование всех единиц измерения сводится к простому умножению или делению на степень числа 10.

 

Первой единицей, принятой в 1791 году, стал метр. Его эталоном стала одна десятимиллионная доля одной четверти земного меридиана от Северного полюса до экватора. Согласитесь, такой эталон гораздо надёжнее, чем длина зёрнышка пшеницы. В защиту традиционных эталонов хочется сказать что они были по своему практичны для простого народа: зерно пшеницы было легко найти под рукой, а вот моментально найти десятимиллионную долю четверти меридиана мог далеко не каждый. Каждому торговцу приходилось всегда иметь при себе свою карманную метровую гирю, и частенько она была немножечко короче или длиннее, что вызывало всякие интересные казусы и споры на тему кто кого и на сколько хочет обмерить.

За мерой длины нужно было принять меру массы. Для определения единицы массы использовали идею английского философа Джона Уилкинса: связать между собой меры длины и массы, установив вторую на основе первой. Для этого французы использовали уже принятый метр и установили меру одной единицы массы как «абсолютный вес объёма чистой воды, равного кубу со стороной в сотую часть метра, и при температуре тающего льда».

В 1799 году, после нескольких лет исследований формулировку переопределили французский химик Луи Лефёвр-Жино и итальянский натуралист Джованни Фабброни, выяснив что наиболее стабильная точка температуры воды (температура при которой вода имеет наибольшую плотность) 4°C.

 

Если кто не знает, при температуре ниже 4°C вода резко и с невероятной силой начинает расширяться, при переходе в твёрдое агрегатное состояние. От этого явления частенько страдают люди, которые в системы охлаждения автомобиля осенью заливают воду вместо специальной незамерзающей жидкости — антифриза. В мороз вода расширяется с такой силой, что легко может расколоть блок двигателя автомобиля. От этого же эффекта и прорывает трубы под землёй, когда вода начинает замерзать.

Но вернёмся к килограмму. Он пока ещё не стал килограммом, а назывался grave, от латинского слова gravitas, что, вы наверняка догадались, означает «вес». Так его назвал в 1793 году французский аристократ и известный французский учёный Антуан Лоран Лавуазье, состоявший в комиссии по определению мер.

Весы Киббла
Весы Киббла

 

Но и тут не обошлось без политики: слово grave (произносилось как grav) звучало очень похоже на слово graf (дворянский титул), а Великая французская революция не для того выпиливала господ с лозунгом «равенство для всех», чтобы получить очередной главный над остальными единицами мер грав. Республиканцы решили выпилить Лавуазье на виселице (он продолжал собирать налоги как дворянин), и ещё использовать gramme — одну тысячную часть килограмма.

По мнению комиссии, килограмм всё равно был слишком большой единицей, чтобы использовать её повседневно. Со временем выяснилось что, всё-таки граммы использовать не так уж и удобно, и французы вернулись к определению тысячи граммов. Логика подсказала, что всем будет хорошо и политкорректно, если использовать приставку kilo (тысяча) к слову gramme. Вот так, в виде ёмкости с холодной водой, появился килограмм, который мы все знаем сегодня.

 

Интересная особенность килограмма заключается в том, что из-за вот этой вот политической истории — это единственная среди семи (метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, моль, кандела) единица в Международной системе единиц, которая имеет приставку «кило».

Временный эталон был изготовлен из латуни и постепенно покрылся бы патиной, что было нежелательно, поскольку его масса не должна была меняться. В 1799 году под руководством Лефёвра-Жено и Фабброни был изготовлен постоянный эталон килограмма из пористой платины, которая химически инертна. С этого момента масса эталона стала основным определением килограмма. Сейчас этот эталон известен как kilogramme des Archives («архивный килограмм»).

Весы Киббла
Весы Киббла

 

В 1889 году, спустя почти сто лет, эталон килограмма заменили на небольшого размера цилиндр платиново-иридиевого сплава, который по сей день является главным эталоном этой меры массы. Французы уважительно называют его Le Grand K, что в переводе означает «Большой К». Как бы парадоксально это ни звучало, но вы только задумайтесь: это единственная вещь, которая весит точно один килограмм.

Потому что только эта единственная вещь определяет саму суть килограмма, и только она весит точно столько же, сколько должен весить килограмм, по нашему мнению. Этот цилиндр находится под тремя замками в подвале Бюро Мер и Весов чуть севернее Парижа, накрытый тремя стеклянными куполами, в окружении шести таких же цилиндров-дубликатов, и как бы это ни было иронично, оказывается практически буквально сферическим килограммом в вакууме.

Источники:

potokmedia.ru/russia_world/92022/

sciencepop.ru/ushla-epoha-etalon-kilogramma-izmenilsya/?utm_source=yxnews&utm_medium=desktop

tjournal.ru/stories/63050-istoriya-kilogramma-i-voobshche

Комментарии к новости
Добавить комментарий
Добавить свой комментарий:
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Это код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите сюда:
Реклама
Опрос
Часто вы здесь бываете?

Статистика
Реклама
ТОП Комментарии
Гость Ольга пишет:
А с чего Вы так решаете? Может всем стало лучше? Пусть живут у себя и наслаждаются
Минимэйкер пишет:
Была страна а стала область. Люди понимают что потеряли с уходом совка
Наталья Каракаш
 Все верно- родители  выставляют фото своих деток чтобы поделиться ими с друзьями. Но социальные сети - это не то место
Наталья Князева
Кстати, я тоже не раз испытывала дежавю. Правда это происходило, когда я оказывалась в определённое время, в
Реклама
Реклама

» » Килограмма больше не будет?