Quant pesa un quilogram? Els científics han explorat aquest problema aparentment senzill durant centenars d'anys.
El 1795, França va promulgar una llei que estipulava "gram" com "el pes absolut d'aigua en un cub el volum del qual és igual a una centèsima part de metre a la temperatura en què el gel es fon (és a dir, 0 °C)." L'any 1799, els científics van descobrir que el volum d'aigua és el més estable quan la densitat de l'aigua és més alta a 4 °C, de manera que la definició del quilogram ha canviat a "la massa d'1 decímetre cúbic d'aigua pura a 4 °C". ”. Això va produir un quilogram original de platí pur, el quilogram es defineix com a igual a la seva massa, que s'anomena quilogram d'arxiu.
Aquest quilogram d'arxiu s'ha utilitzat com a referència durant 90 anys. El 1889, la Primera Conferència Internacional de Metrologia va aprovar una rèplica d'aliatge de platí-iridi més propera al quilogram d'arxiu com a quilogram original internacional. El pes del "quilogram" està definit per un cilindre d'aliatge de platí-iridi (90% platí, 10% iridi), que fa aproximadament 39 mm d'alçada i diàmetre, i que actualment es troba emmagatzemat en un soterrani als afores de París.
Quilogram original internacional
Des de l'Edat de les Llums, la comunitat d'enquestes s'ha compromès a establir un sistema d'enquesta universal. Tot i que és una manera factible d'utilitzar l'objecte físic com a referència de mesura, perquè l'objecte físic es fa malbé fàcilment per factors ambientals o artificials, l'estabilitat es veurà afectada i la comunitat de mesurament sempre ha volgut abandonar aquest mètode tan aviat com com sigui possible.
Després que el quilogram adopti la definició de quilogram original internacional, hi ha una pregunta que preocupa molt als metroòlegs: fins a quin punt és estable aquesta definició? Anirà a la deriva amb el temps?
Cal dir que aquesta qüestió es va plantejar al principi de la definició de la unitat de massa quilogram. Per exemple, quan el quilogram es va definir l'any 1889, l'Oficina Internacional de Peses i Mesures va produir 7 pesos en quilograms d'aliatge de platí i iridi, un dels quals és el quilogram internacional El quilogram original s'utilitza per definir la unitat de massa quilogram, i els altres 6 pesos. fets del mateix material i del mateix procés s'utilitzen com a punts de referència secundaris per comprovar si hi ha deriva en el temps entre uns i altres.
Al mateix temps, amb el desenvolupament de la tecnologia d'alta precisió, també necessitem mesures més estables i precises. Per tant, es va proposar un pla per redefinir la unitat bàsica internacional amb constants físiques. L'ús de constants per definir unitats de mesura significa que aquestes definicions satisferan les necessitats de la propera generació de descobriments científics.
Segons les dades oficials de l'Oficina Internacional de Peses i Mesures, en els 100 anys des del 1889 fins al 2014, la consistència qualitativa d'altres quilograms originals i el quilogram original internacional va canviar uns 50 micrograms. Això demostra que hi ha un problema amb l'estabilitat del punt de referència físic de la unitat de qualitat. Tot i que el canvi de 50 micrograms sona petit, té un gran impacte en algunes indústries de gamma alta.
Si les constants físiques bàsiques s'utilitzen per substituir el punt de referència físic del quilogram, l'estabilitat de la unitat de massa no es veurà afectada per l'espai i el temps. Per això, l'any 2005, el Comitè Internacional de Peses i Mesures va elaborar un marc per a l'ús de constants físiques bàsiques per definir algunes unitats bàsiques del Sistema Internacional d'Unitats. Es recomana que s'utilitzi la constant de Planck per definir el quilogram d'unitat de massa, i es recomana als laboratoris competents a nivell nacional que portin a terme treballs de recerca científica relacionats.
Per tant, a la Conferència Internacional de Metrologia de 2018, els científics van votar per desactivar oficialment el prototip de quilogram internacional i van canviar la constant de Planck (símbol h) com a nou estàndard per redefinir el "kg".
Hora de publicació: Mar-05-2021