Kolik je kilogram? Přichází nový způsob, jak to měřit

Dosud byla ve Francii uzamčena hmota kovového válce. Nyní je nově definován na základě fyzikální konstanty.

Replika Le Grand K na BIPM ve Francii. Válcový kus kovu, standard pro kilogram od roku 1889, tento status ztratí. (Foto Reuters)

Kolik je jen kilogram? V průběhu staletí byla definována a nově definována, přičemž standard platí od roku 1889. Platino-iridiový válec, nazývaný Le Grand K, je uzavřen ve sklenici v Mezinárodním úřadu pro váhy a míry (BIPM) v Sèvres. poblíž Paříže. Již téměř 130 let je hmotnost tohoto válce mezinárodním standardem pro kilogram.

Přečtěte si tento příběh v bengálštině

Už ne. V pátek zástupci 60 zemí hlasovali ve francouzském Versailles o redefinici SI neboli Mezinárodní soustavy jednotek. Kilogram, jednotka SI pro hmotnost, je jednou ze čtyř základních jednotek, které se nově definují, dalšími jsou ampér (proud), Kelvin (teplota) a mol (množství látky). Definice kilogramu bude nyní založena na koncepci fyziky zvané Planckova konstanta. Změny vstoupí v platnost 20. května 2019. Proč nově definovat základní jednotky? Protože vědci chtějí vytvořit systém měření, který je zcela založen na neměnných základních vlastnostech přírody. Le Grand K, mezinárodní prototyp kilogramu, je posledním fyzickým objektem používaným k definování jednotky SI. Zdaleka není neměnný – zapráší se a je ovlivněn atmosférou, a když je vyčištěn, je náchylný ke změnám, ať je tato změna sebemenší.

Na druhou stranu Planckova konstanta je právě ta, konstanta, i když komplexní – je to veličina, která dává do souvislosti energii lehké částice s její frekvencí. Je popsána v jednotce, která má v sobě zabudovaný kilogram. Existuje sedm základních jednotek. Každá další jednotka měření může být odvozena z jedné nebo více z těchto sedmi jednotek: jednotka pro rychlost, například faktory v jednotkách pro vzdálenost a čas. Zatímco čtyři základní jednotky, včetně kilogramu, jsou nově definovány, další tři jsou již založeny na neměnných vlastnostech přírody. Jsou to sekunda (čas), metr (vzdálenost) a kandela (svítivost, míra jasu světla).

Standardy měření

Lidstvo přijalo vědu měření před tisíciletími, přičemž různé civilizace odvozovaly své vlastní jednotky. Indické měření času je například široce uznáváno jako nejstarší na světě. Teprve v roce 1875, s vytvořením BIPM, začalo být měření mezinárodně standardizováno. Mezi 60 zeměmi byla podepsána smlouva nazvaná Metrická úmluva, která vedla k mezinárodním standardům. BIPM je podřízena Generální konferenci pro váhy a míry (CGPM), které

Indie se stala signatářem v roce 1957. Systém SI byl přijat v roce 1960. Původní definice nejzákladnějších jednotek byly nekomplikované. Do roku 1875 byl metr definován jako 1/10 milionu vzdálenosti mezi severním pólem a rovníkem. Metrická konvence přijala standardní artefakt (později vyřazený) – platinovou tyčinku uchovávanou v Paříži.

mezinárodní prototypový metr. Z metru se odvozuje centimetr, z centimetru zase litr. Před Le Grand K byl kilogram definován jako hmotnost jednoho litru vody při bodu mrazu.

Druhý byl zpočátku založen na délce dne 24 hodin; v roce 1956 byl standard nastaven na zlomek slunečního roku.

Teprve v polovině 20. století se začaly přejímat složitější definice.

Nové definice

Od roku 1967 je druhý definován jako čas, který trvá, než se uvolní určité množství energie jako záření z atomů Cesia-133. To se stalo základem všech měření času a používá se v atomových hodinách.

Jakmile byl definován druhý, měřič zapadl na místo. To bylo založeno na jiné univerzální konstantě: rychlosti světla. Dnes je metr definován jako vzdálenost, kterou urazí světlo ve vakuu za 1/299 792 458 sekundy (což je již definováno). Na řadu přichází kilogram. Planckova konstanta, na které je založena, se obvykle měří v joulových sekundách, ale lze ji vyjádřit také jako kilogram čtverečních metrů za sekundu, vysvětluje fyzik Kevin Pimbblet v článku v The Conversation. Co je sekunda a metr, víme z jiných definic. Takže přidáním těchto měření spolu s přesnou znalostí Planckovy konstanty můžeme získat novou, velmi přesnou definici kilogramu, píše Pimbblet.

Opravdu všechno toto předefinování pomáhá vědě? Nová definice druhého skutečně pomohla usnadnit komunikaci po celém světě prostřednictvím technologií, jako je GPS a internet. Stejně tak, jak uvádí zpráva agentury Reuters, … odborníci tvrdí, že změna kilogramu bude lepší pro technologii, maloobchod a zdraví – i když pravděpodobně příliš nezmění cenu ryb.

(Tato zpráva, původně nahraná v pátek, byla aktualizována po hlasování)

Sdílej Se Svými Přáteli: