Kiom pezas kilogramo? Sciencistoj esploris ĉi tiun ŝajne simplan problemon dum centoj da jaroj.
En 1795, Francio promulgis leĝon, kiu difinis "gramon" kiel "la absolutan pezon de akvo en kubo, kies volumeno egalas al centono de metro je la temperaturo, kiam la glacio degelas (tio estas, 0 °C)." En 1799, sciencistoj malkovris, ke la volumeno de akvo estas plej stabila kiam la denseco de akvo estas plej alta je 4 °C, do la difino de kilogramo ŝanĝiĝis al "la maso de 1 kuba decimetro da pura akvo je 4 °C". Tio produktis la originalan kilogramon el pura plateno, la kilogramo estas difinita kiel egala al ĝia maso, kiu estas nomata la arkiva kilogramo.
Ĉi tiu arkiva kilogramo estis uzata kiel komparnormo dum 90 jaroj. En 1889, la Unua Internacia Konferenco pri Metrologio aprobis kopion el plateno-iridia alojo plej proksiman al la arkiva kilogramo kiel la internacian originalan kilogramon. La pezo de "kilogramo" estas difinita per cilindro el plateno-iridia alojo (90% plateno, 10% iridio), kiu estas proksimume 39 mm alta kaj diametra, kaj nuntempe estas stokita en kelo ĉe la periferio de Parizo.
Internacia originala kilogramo
Ekde la Klerismo, la geodezia komunumo sin dediĉis al establado de universala enketa sistemo. Kvankam estas farebla maniero uzi la fizikan objekton kiel mezurkomparnormo, ĉar la fizika objekto estas facile difektita de homfaritaj aŭ mediaj faktoroj, la stabileco estos trafita, kaj la mezuriza komunumo ĉiam volis forlasi ĉi tiun metodon kiel eble plej baldaŭ.
Post kiam la kilogramo alprenas la internacian originalan kilograman difinon, ekestas demando, pri kiu metrologoj tre zorgas: kiom stabila estas ĉi tiu difino? Ĉu ĝi drivos laŭlonge de la tempo?
Indas diri, ke ĉi tiu demando estis levita komence de la difino de la masunuo kilogramo. Ekzemple, kiam la kilogramo estis difinita en 1889, la Internacia Buroo pri Pezoj kaj Mezuroj produktis 7 kilogrampezojn el plateno-iridia alojo, unu el kiuj estas la Internacia. La originala kilogramo estas uzata por difini la masunuon kilogramo, kaj la aliaj 6 pezoj faritaj el la sama materialo kaj la sama procezo estas uzataj kiel duarangaj komparnormoj por kontroli ĉu ekzistas drivo laŭlonge de la tempo inter si.
Samtempe, kun la disvolviĝo de altpreciza teknologio, ni ankaŭ bezonas pli stabilajn kaj precizajn mezuradojn. Tial, oni proponis planon redifini la internacian bazan unuon per fizikaj konstantoj. Uzi konstantojn por difini mezurunuojn signifas, ke ĉi tiuj difinoj plenumos la bezonojn de la sekva generacio de sciencaj malkovroj.
Laŭ la oficialaj datumoj de la Internacia Buroo pri Pezoj kaj Mezuroj, en la 100 jaroj de 1889 ĝis 2014, la kvalitkonsistenco de aliaj originalaj kilogramoj kaj la internacia originala kilogramo ŝanĝiĝis je ĉirkaŭ 50 mikrogramoj. Tio montras, ke ekzistas problemo kun la stabileco de la fizika referenco de la kvalitunuo. Kvankam la ŝanĝo de 50 mikrogramoj ŝajnas malgranda, ĝi havas grandan efikon sur iuj altkvalitaj industrioj.
Se la bazaj fizikaj konstantoj estas uzataj por anstataŭigi la kilograman fizikan komparnormon, la stabileco de la masunuo ne estos influita de spaco kaj tempo. Tial, en 2005, la Internacia Komitato pri Pezoj kaj Mezuroj skizis kadron por la uzo de bazaj fizikaj konstantoj por difini kelkajn bazajn unuojn de la Internacia Sistemo de Unuoj. Estas rekomendinde uzi la Planck-konstanton por difini la masunuon kilogramo, kaj kompetentaj nacinivelaj laboratorioj estas kuraĝigitaj fari rilatajn sciencajn esplorojn.
Tial, ĉe la Internacia Konferenco pri Metrologio en 2018, sciencistoj voĉdonis oficiale malmendi la internacian prototipan kilogramon, kaj ŝanĝis la konstanton de Planck (simbolo h) kiel la novan normon por redifini la "kg".
Afiŝtempo: Mar-05-2021