История на килограма, или колко тежи един килограм


Всеки килограм, който е претеглен в последните 200 години, тежи точно колкото едно парче метал, пазено в специална институция във Франция. Ето защо и как се случва това.

Създаване на мерната единица

Към края на 18 век крал Луи XVI пожелал създаването на нова система мерни единици, за да се справи с измамите, които се извършвали при използването на тогавашните мерки и теглилки. Кралската комисия препоръчва десетична метрична система. Решава, че ще приеме мерна единица за тегло граве (gravet), като за 1 граве ще се смята масата на един литър чиста вода при температура 4°С.

След Великата френската революция новата република възприела идеята за метричната система, но малко я променила. Решили, че мерната единица за тегло ще се казва грам и ще е равен на теглото на 1 кубичен сантиметър вода при температура 4°С. Също така и килограм, равен на теглото на 1 кубичен дециметър вода при температура 4°С

С течение на времето обаче се оказало, че търговците и научните работници имали нужда от доста по-стабилен материален стандарт, който да служи за отправна точка на измерванията им. А грамът се оказал твърде малък (почти колкото грахово зърно), за да е удобен за използване. Затова се решило да бъде създаден материален модел на по-голяма мерна единица – килограм (1000 грама).

На 22 юни 1799 републиката приела новия материален еталон за тегло, създаден от платина и съхраняван в специална сграда. Той остава в сила почти 100 години.

През XIX век

На 20 май 1875 година 17 държави подписват Конвенция за мерните единици, за да установят международни прототипи за дължина и маса. Теглото на килограма остава същото като във Франция, но през 1889 година е изработен нов прототип. Той представлява цилиндър с височина и диаметър 39,17 мм, създаден от сплав от платина (90%) и иридий (10%). Наричат го Международен еталон за килограм, а копия от него са разпратени във всички страни, подписали конвенцията. Оригиналът се съхранява в Международното бюро за мерки и теглилки в Севър, Франция.

В съвремието

Днешните учени вече знаят, че с течение на времето теглото на еталона се променя, дори ако е съхраняват във възможно най-добри условия. Скорошна проверка показа, че килограмът натрупва около 50 микрограма повече за 100 години. Това е резултат от наслояването на замърсители по повърхността на цилиндъра.

Разбира се, еталонът се почиства по подходящ начин, но това не се прави едновременно във всички държави, които имат копия. Това означава, че в един и същи момент всяка страна има различна мярка за тегло.

Днес

На 16 ноември 2018 година във Версай се състоя 26-тата Генерална конференция по мерки и теглилки, в която участваха учени от цял свят. Те взеха решение да се откажат от физическия еталон на килограма, за да избегнат постоянното коригиране на прототипа. А и на практика килограмът е последната мерна единица, която използва физически артефакт.

Учените приеха нова дефиниция за 1 килограм, която е чисто математическа и се основава на секундата, метъра и законите на квантовата физика. Новата константа се определя чрез количеството енергия, нужна за преместване от място на предмет с тежест 1 кг. Базира се чрез константата на Планк, като 1 килограм е равен точно на 6,62607015х10-34 J.s. Новата стойност на мерната единица влиза в сила от 20 май 2019 година.

Физика

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *