Колькі важыць кілаграм? Навукоўцы даследавалі гэтую, здавалася б, простую праблему на працягу сотняў гадоў.
У 1795 годзе ў Францыі быў апублікаваны закон, які абвяшчаў «грам» як «абсалютную вагу вады ў кубе, аб'ём якога роўны адной сотай долі метра пры тэмпературы раставання лёду (гэта значыць 0°C)». У 1799 годзе навукоўцы выявілі, што аб'ём вады з'яўляецца найбольш стабільным, калі шчыльнасць вады самая высокая пры 4°C, таму вызначэнне кілаграма змянілася на «масу 1 кубічнага дэцыметра чыстай вады пры 4°C ». У выніку атрымаўся арыгінальны кілаграм чыстай плаціны, кілаграм вызначаецца як роўны яго масе, што называецца архіўным кілаграмам.
Гэты архіўны кілаграм выкарыстоўваецца ў якасці эталона на працягу 90 гадоў. У 1889 годзе Першая міжнародная канферэнцыя па метралогіі зацвердзіла копію са сплаву плаціны і ірыдыя, найбольш блізкую да архіўнага кілаграма, у якасці міжнароднага арыгінальнага кілаграма. Вага «кілаграма» вызначаецца цыліндрам са сплаву плаціны і ірыдыя (90% плаціны, 10% ірыдыю) вышынёй і дыяметрам прыкладна 39 мм, які зараз захоўваецца ў склепе на ўскраіне Парыжа.
Міжнародны арыгінал кілаграма
Пачынаючы з эпохі Асветніцтва, геадэзісты імкнуліся стварыць універсальную сістэму геадэзіі. Нягледзячы на тое, што гэта магчымы спосаб выкарыстоўваць фізічны аб'ект у якасці эталона вымярэння, паколькі фізічны аб'ект лёгка пашкоджваецца тэхнагеннымі фактарамі або фактарамі навакольнага асяроддзя, стабільнасць будзе закранута, і супольнасць вымярэнняў заўсёды хацела адмовіцца ад гэтага метаду як мага хутчэй наколькі магчыма.
Пасля таго, як кілаграм прымае міжнароднае арыгінальнае вызначэнне кілаграма, у метролагаў вельмі хвалюе пытанне: наколькі стабільнае гэта вызначэнне? Ці будзе ён дрэйфаваць з цягам часу?
Варта сказаць, што гэтае пытанне ставілася ў пачатку вызначэння адзінкі масы кілаграма. Напрыклад, калі ў 1889 годзе быў вызначаны кілаграм, Міжнароднае бюро мер і вагаў выпусціла 7 кілаграмавых гір са сплаву плаціны і ірыдыя, адна з якіх з'яўляецца міжнароднай. Зыходны кілаграм выкарыстоўваецца для вызначэння адзінкі масы кілаграм, а астатнія 6 гір - вырабленыя з аднаго і таго ж матэрыялу і з аднолькавым працэсам, выкарыстоўваюцца ў якасці другасных эталонаў, каб праверыць, ці ёсць паміж сабой дрэйф у часе.
У той жа час, з развіццём высокадакладных тэхналогій, нам таксама патрэбныя больш стабільныя і дакладныя вымярэнні. Таму быў прапанаваны план перавызначэння міжнароднай базавай адзінкі з фізічнымі канстантамі. Выкарыстанне канстант для вызначэння адзінак вымярэння азначае, што гэтыя азначэнні будуць адпавядаць патрэбам наступнага пакалення навуковых адкрыццяў.
Паводле афіцыйных звестак Міжнароднага бюро мер і вагі, за 100 гадоў з 1889 па 2014 год адпаведнасць якасці іншых арыгінальных кілаграмаў і міжнароднага арыгінальнага кілаграма змянілася прыкладна на 50 мікраграмаў. Гэта паказвае на тое, што існуе праблема са стабільнасцю фізічнага тэсту блока якасці. Нягледзячы на тое, што змяненне ў 50 мікраграмаў гучыць нязначна, яно аказвае вялікі ўплыў на некаторыя галіны высокага класа.
Калі асноўныя фізічныя канстанты выкарыстоўваюцца для замены фізічнага эталона кілаграма, стабільнасць адзінкі масы не будзе залежаць ад прасторы і часу. Таму ў 2005 годзе Міжнародны камітэт мер і вагаў распрацаваў аснову выкарыстання асноўных фізічных канстант для вызначэння некаторых асноўных адзінак Міжнароднай сістэмы адзінак. Рэкамендуецца выкарыстоўваць пастаянную Планка для вызначэння адзінкі масы ў кілаграме, а кампетэнтныя лабараторыі нацыянальнага ўзроўню заахвочваюцца да правядзення адпаведных навуковых даследаванняў.
Такім чынам, на Міжнароднай канферэнцыі па метралогіі ў 2018 годзе навукоўцы прагаласавалі за тое, каб афіцыйна вывесці з эксплуатацыі міжнародны прататып кілаграма і змянілі пастаянную Планка (сімвал h) у якасці новага стандарту, каб пераазначыць «кг».
Час публікацыі: 05 сакавіка 2021 г