Bir kilogram ne kadar ağırlıktadır? Bilim insanları bu basit görünen problemi yüzlerce yıldır araştırıyor.
1795 yılında Fransa, "gram"ı "buzun eridiği sıcaklıkta (yani 0°C) hacmi metrenin yüzde birine eşit olan bir küp içindeki suyun mutlak ağırlığı" olarak belirleyen bir yasa çıkardı. 1799'da bilim insanları, suyun hacminin yoğunluğunun en yüksek olduğu 4°C'de en kararlı durumda olduğunu keşfettiler, bu nedenle kilogram tanımı "4°C'de 1 desimetreküp saf suyun kütlesi" olarak değişti. Bu, saf platinden orijinal kilogram üretti; kilogram, kütlesine eşit olarak tanımlandı ve buna arşiv kilogramı adı verildi.
Bu arşiv kilogramı, 90 yıldır bir ölçüt olarak kullanılmaktadır. 1889'da düzenlenen Birinci Uluslararası Metroloji Konferansı, arşiv kilogramına en yakın platin-iridyum alaşımlı bir replikayı uluslararası orijinal kilogram olarak onaylamıştır. "Kilogram" ağırlığı, yaklaşık 39 mm yüksekliğinde ve çapında, platin-iridyum alaşımlı (%90 platin, %10 iridyum) bir silindir ile tanımlanır ve şu anda Paris'in dış mahallelerindeki bir bodrum katında saklanmaktadır.
Uluslararası orijinal kilogram
Aydınlanma Çağı'ndan bu yana, haritacılık camiası evrensel bir haritacılık sistemi kurmaya kendini adamıştır. Fiziksel nesneyi ölçüm ölçütü olarak kullanmak uygulanabilir bir yol olsa da, fiziksel nesne insan yapımı veya çevresel faktörlerden kolayca zarar görebileceğinden, stabilitesi etkilenecektir ve ölçüm camiası bu yöntemi mümkün olan en kısa sürede terk etmek istemiştir.
Kilogram, uluslararası orijinal kilogram tanımını benimsedikten sonra, metrologların en çok endişelendiği soru şu: Bu tanım ne kadar istikrarlı? Zamanla değişecek mi?
Bu sorunun, kütle birimi kilogramın tanımının başlangıcında ortaya çıktığı söylenmelidir. Örneğin, kilogram 1889'da tanımlandığında, Uluslararası Ağırlık ve Ölçüler Bürosu, biri Uluslararası Ağırlık ve Ölçüler Bürosu olan 7 platin-iridyum alaşımlı kilogram ağırlığı üretmiştir. Orijinal kilogram, kütle birimi kilogramı tanımlamak için kullanılırken, aynı malzemeden ve aynı işlemden yapılmış diğer 6 ağırlık, aralarında zaman içinde bir sapma olup olmadığını kontrol etmek için ikincil ölçüt olarak kullanılmıştır.
Aynı zamanda, yüksek hassasiyetli teknolojinin gelişmesiyle birlikte daha kararlı ve doğru ölçümlere de ihtiyaç duyuyoruz. Bu nedenle, uluslararası temel birimi fiziksel sabitlerle yeniden tanımlama planı önerildi. Ölçü birimlerini tanımlamak için sabitlerin kullanılması, bu tanımların gelecek nesil bilimsel keşiflerin ihtiyaçlarını karşılayacağı anlamına geliyor.
Uluslararası Ağırlık ve Ölçüler Bürosu'nun resmi verilerine göre, 1889'dan 2014'e kadar geçen 100 yılda, diğer orijinal kilogramların ve uluslararası orijinal kilogramın kalite tutarlılığı yaklaşık 50 mikrogram değişti. Bu, kalite biriminin fiziksel ölçütünün istikrarında bir sorun olduğunu gösteriyor. 50 mikrogramlık değişim küçük görünse de, bazı üst düzey endüstriler üzerinde büyük bir etkiye sahip.
Temel fiziksel sabitler kilogramın fiziksel ölçütü yerine kullanılırsa, kütle biriminin kararlılığı uzay ve zamandan etkilenmeyecektir. Bu nedenle, Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Komitesi, 2005 yılında Uluslararası Birimler Sistemi'nin bazı temel birimlerini tanımlamak için temel fiziksel sabitlerin kullanımına ilişkin bir çerçeve taslağı hazırlamıştır. Kütle birimi kilogramı tanımlamak için Planck sabitinin kullanılması tavsiye edilmekte ve yetkili ulusal düzeydeki laboratuvarların ilgili bilimsel araştırma çalışmalarını yürütmesi teşvik edilmektedir.
Bu nedenle, 2018 Uluslararası Metroloji Konferansı'nda bilim insanları, uluslararası prototip kilogramı resmen kullanımdan kaldırmaya ve "kg"yi yeniden tanımlamak için Planck sabitini (sembolü h) yeni standart olarak değiştirmeye oy verdiler.
Gönderi zamanı: 05-03-2021