Usahihi kamwe sio wa kupita kiasi. Ndiyo maana mfumo wa vipimo vya kimataifa umeundwa na upo duniani kote, unaonyeshwa katika viwango vya vipimo vyote vinavyojulikana kwa mwanadamu. Na kiwango cha kilo tu kinasimama katika anuwai ya vitengo vya kipimo. Baada ya yote, yeye ndiye pekee ambaye ana mfano wa maisha halisi. Ina uzito kiasi gani na katika nchi gani kiwango cha kimataifa cha kilo kinahifadhiwa, tutajibu katika makala hii.
Kwa nini tunahitaji viwango?
Kilo, kama machungwa, ina uzito sawa Afrika na Urusi? Jibu ni ndiyo, karibu. Na shukrani zote kwa mfumo wa kimataifa wa kuamua viwango vya kilo, mita, pili na vigezo vingine vya kimwili. Viwango vya kipimo ni muhimu kwa ubinadamu ili kuhakikisha shughuli za kiuchumi (biashara) na ujenzi (umoja wa michoro), viwanda (umoja wa aloi) na kitamaduni (umoja wa vipindi vya wakati) na maeneo mengine mengi ya shughuli. Na ikiwa ndaniIPhone yako ikivunjika katika siku za usoni, kuna uwezekano mkubwa hili likatokea kutokana na mabadiliko katika uzito wa kiwango muhimu zaidi cha wingi.
Historia ya viwango
Kila ustaarabu ulikuwa na viwango na viwango vyake, ambavyo vilibadilishana kwa karne nyingi. Katika Misri ya kale, wingi wa vitu ulipimwa kwa kantars au kikkars. Katika Ugiriki ya kale, hizi zilikuwa talanta na drakma. Na nchini Urusi, wingi wa bidhaa ulipimwa kwa pauni au spools. Wakati huo huo, watu wa mifumo tofauti ya kiuchumi na kisiasa, kama ilivyokuwa, walikubaliana kwamba kitengo cha wingi, urefu, au kigezo kingine kingelinganishwa na kitengo kimoja cha mkataba. Jambo la kushangaza ni kwamba hata poda katika nyakati za kale inaweza kutofautiana na theluthi moja kati ya wafanyabiashara kutoka nchi mbalimbali.
Fizikia na viwango
Mipangilio, mara nyingi ya maneno na masharti, ilifanya kazi hadi mtu alipochukua sayansi na uhandisi kwa umakini. Kwa uelewa wa sheria za fizikia na kemia, maendeleo ya viwanda, kuundwa kwa boiler ya mvuke, na maendeleo ya biashara ya kimataifa, kulikuwa na haja ya viwango sahihi zaidi vya sare. Kazi ya maandalizi ilikuwa ndefu na yenye uchungu. Wanafizikia, wanahisabati, kemia duniani kote walifanya kazi ili kupata kiwango cha ulimwengu wote. Na kwanza kabisa - kiwango cha kimataifa cha kilo, kwa sababu ni kutoka kwa kipimo cha uzito kwamba vigezo vingine vya kimwili (Ampere, Volt, Watt) vinarudishwa.
Makubaliano ya kipimo
Tukio muhimu lilifanyika nje kidogo ya Paris mnamo 1875. Kisha kwa mara ya kwanza nchi 17 (ikiwa ni pamoja na Urusi) zilisaini metricmkataba. Huu ni mkataba wa kimataifa unaohakikisha umoja wa viwango. Leo, nchi 55 zimejiunga nayo kama wanachama kamili na nchi 41 kama wanachama washirika. Wakati huo huo, Ofisi ya Kimataifa ya Mizani na Vipimo na Kamati ya Kimataifa ya Vipimo na Vipimo viliundwa, kazi kuu ambayo ni kuangalia umoja wa viwango ulimwenguni kote.
Viwango vya kipimo cha kwanza cha kanuni
Kiwango cha mita kilikuwa rula iliyotengenezwa kwa aloi ya platinamu na iridiamu (9 hadi 1) yenye urefu wa sehemu moja ya milioni arobaini ya meridian ya Paris. Kiwango cha kilo cha aloi sawa kililingana na wingi wa lita moja (decimeter ya ujazo) ya maji kwa joto la nyuzi 4 Celsius (wiani wa juu zaidi) kwa shinikizo la kawaida juu ya usawa wa bahari. Sekunde ya kawaida ilikuwa 1/86400 ya wastani wa siku ya jua. Nchi zote 17 zinazoshiriki katika mkataba huo zilipokea nakala ya kiwango.
Weka Z
Mifano na asili ya viwango hivi leo zimehifadhiwa katika Chumba cha Mizani na Vipimo huko Sèvres karibu na Paris. Ni kwenye viunga vya Paris ambapo mahali ambapo kiwango cha kilo, mita, candela (kiwango cha mwanga), ampere (kiwango cha sasa), kelvin (joto) na mole (kama kitengo cha suala, hakuna kiwango cha kimwili) ni. kuhifadhiwa. Mfumo wa vipimo na vipimo unaozingatia viwango hivi sita unaitwa Mfumo wa Kimataifa wa Vitengo (SI). Lakini historia ya viwango haikuishia hapo, ilikuwa inaanza tu.
SI
Mfumo wa kawaida tunaotumia - SI (SI), kutoka Systeme International d'Unites ya Kifaransa - inajumuisha vitengo saba vya msingi. Hii ni mita (urefu),kilo (molekuli), ampere (sasa), candela (kiwango cha mwanga), kelvin (joto), mole (kiasi cha dutu). Vipimo vingine vyote vya kimwili hupatikana kwa mahesabu mbalimbali ya hisabati kwa kutumia kiasi cha msingi. Kwa mfano, kitengo cha nguvu ni kg x m/s2. Nchi zote duniani, isipokuwa Marekani, Nigeria na Myanmar, hutumia mfumo wa SI kwa vipimo, ambayo ina maana ya kulinganisha kiasi kisichojulikana na kiwango. Na kiwango ni sawa na thamani halisi ambayo kila mtu anakubali ni sahihi kabisa.
Kilo ya marejeleo ni kiasi gani?
Inaweza kuonekana kuwa kitu rahisi zaidi - kiwango cha kilo 1 ni uzito wa lita 1 ya maji. Lakini kwa kweli, hii si kweli kabisa. Nini cha kuchukua kama kiwango cha kilo kutoka kwa prototypes 80 ni swali gumu. Lakini kwa bahati, lahaja bora ya muundo wa aloi ilichaguliwa, ambayo ilidumu zaidi ya miaka 100. Kiwango cha kilo cha uzito kinafanywa na aloi ya platinamu (90%) na iridium (10%), na ni silinda, mduara ambao ni sawa na urefu na ni milimita 39.17. Nakala zake halisi pia zilitengenezwa, kwa kiasi cha vipande 80. Nakala za kiwango cha kilo ziko katika nchi zinazoshiriki katika mkataba. Kiwango kikuu kinahifadhiwa katika vitongoji vya Paris na kinafunikwa na vidonge vitatu vilivyofungwa. Popote ambapo kiwango cha kilo kinapatikana, upatanisho na kiwango muhimu zaidi cha kimataifa hufanywa kila baada ya miaka kumi.
Kiwango muhimu zaidi
Kiwango cha kimataifa cha kilo kilirushwa mnamo 1889 na kuhifadhiwa huko Sevres nchini Ufaransa kwenye sefu ya Ofisi ya Kimataifa ya Vipimo na Vipimo, iliyofunikwa.kofia tatu za glasi zilizofungwa. Wawakilishi watatu tu wa ngazi za juu wa ofisi ndio walio na funguo za sefu hii. Pamoja na kiwango kuu, pia kuna sita ya mara mbili au warithi wake katika salama. Kila mwaka, kipimo kikuu cha uzani, ambacho huchukuliwa kama kiwango cha kilo, hutolewa kwa uchunguzi. Na kila mwaka anakuwa nyembamba na nyembamba. Sababu ya kupunguza uzito huku ni kutengana kwa atomi wakati wa kutoa sampuli.
toleo la Kirusi
Nakala ya kiwango pia iko nchini Urusi. Imehifadhiwa katika Taasisi ya Utafiti ya All-Russian ya Metrology. Mendeleev huko St. Hizi ni prototypes mbili za platinamu-iridium - Nambari 12 na Nambari 26. Wao ni juu ya kusimama kwa quartz, kufunikwa na kofia mbili za kioo na kufungwa katika salama ya chuma. Joto la hewa ndani ya vidonge ni 20 ° C, unyevu ni 65%. Mfano wa nyumbani una uzito wa kilo 1.000000087.
Kiwango cha kilo kinapungua
Upatanisho wa kiwango ulionyesha kuwa usahihi wa viwango vya kitaifa ni takriban 2 µg. Zote zimehifadhiwa chini ya hali sawa, na mahesabu yanaonyesha kuwa kiwango cha kilo kinapoteza 3 x 10−8uzito katika miaka mia moja. Lakini kwa ufafanuzi, wingi wa kiwango cha kimataifa kinafanana na kilo 1, na mabadiliko yoyote katika wingi halisi wa kiwango husababisha mabadiliko katika thamani ya kilo. Mnamo 2007, ikawa kwamba silinda ya kilo ilianza kupima mikrogram 50 chini. Na kupoteza uzito wake kunaendelea.
Teknolojia mpya na kiwango kipya cha kupima uzito
Ili kuondoamakosa, muundo mpya wa kiwango cha kilo unatafutwa. Kuna maendeleo ya kuamua kiwango cha kiasi fulani cha isotopu za silicon-28. Kuna mradi "Kilo cha elektroniki". Taasisi ya Kitaifa ya Viwango na Teknolojia (2005, Marekani) ilitengeneza kifaa kulingana na kupima nguvu zinazohitajika ili kuunda uwanja wa sumakuumeme wenye uwezo wa kuinua kilo 1 ya uzito. Usahihi wa kipimo kama hicho ni 99.999995%. Kuna maendeleo ya ufafanuzi wa wingi kuhusiana na wingi wa nyutroni. Maendeleo na teknolojia hizi zote zitafanya iwezekane kuondokana na kufungwa kwa kiwango cha uzito wa kimwili, kufikia usahihi wa juu na uwezekano wa upatanisho popote duniani.
Miradi mingine ya kuahidi
Na ingawa wataalam wa ulimwengu wa sayansi wanaamua ni njia gani ya kusuluhisha tatizo ni ya kutegemewa zaidi, inayotia matumaini zaidi ni mradi ambao wingi hautabadilika baada ya muda. Kiwango kama hicho kitakuwa mwili wa ujazo wa atomi za isotopu za kaboni-12 na urefu wa sentimita 8.11. Katika mchemraba kama huo kutakuwa na atomi 2250 x 281489633 za kaboni-12. Watafiti kutoka Taasisi ya Kitaifa ya Viwango na Teknolojia ya Marekani wanapendekeza kubainisha kiwango cha kilo kwa kutumia saluti ya Planck na fomula E=mc^2.
Mfumo wa kisasa wa kipimo
Viwango vya kisasa sio kama zamani. Mita, ambayo hapo awali ilihusiana na mzingo wa sayari, leo inalingana na umbali ambao miale ya mwanga husafiri katika moja ya 299792458 ya sekunde. Lakini pili ni wakati ambao 9192631770 hupitamitetemo ya atomi ya cesium. Faida za usahihi wa quantum katika kesi hii ni dhahiri, kwa sababu zinaweza kuzalishwa popote kwenye sayari. Kwa hivyo, kiwango pekee kilichopo kimwili kinasalia kuwa kiwango cha kilo.
Kiwango cha kawaida kinagharimu kiasi gani?
Kwa kuwa imekuwepo kwa zaidi ya miaka 100, kiwango hiki tayari kina thamani kubwa, kama bidhaa ya kipekee na kisanii. Lakini kwa ujumla, kuamua bei sawa, ni muhimu kuhesabu idadi ya atomi katika kilo ya dhahabu safi. Nambari itapatikana kutoka kwa tarakimu 25, na hii ni bila kuzingatia thamani ya kiitikadi ya artifact hii. Lakini ni mapema sana kuzungumza juu ya uuzaji wa kiwango cha kilo, kwa sababu jumuiya ya ulimwengu bado haijaondoa kiwango pekee kilichobaki cha mfumo wa kimataifa wa vitengo.
Nashangaa kuhusu vipimo
Katika maeneo yote ya saa ya sayari, muda hubainishwa kuhusiana na UTC (kwa mfano, UTC+4:00). Cha kustaajabisha, ufupisho huo hauna msimbo hata kidogo; ilipitishwa mnamo 1970 na Muungano wa Kimataifa wa Mawasiliano. Chaguzi mbili zilipendekezwa: Kiingereza CUT (Coordinated Universal Time) na TUC ya Kifaransa (Temps Universel Coordonné). Tulichagua ufupisho wa wastani usioegemea upande wowote.
Baharini, kipimo cha fundo kinatumika. Ili kupima kasi ya meli, logi maalum yenye nodes kwa umbali sawa ilitumiwa, ambayo ilitupwa juu ya bahari na kuhesabu idadi ya nodes kwa muda fulani. Vifaa vya kisasa ni vya hali ya juu zaidi kuliko kamba iliyo na mafundo, lakini jina linabaki.
Ustadi wa maneno, maana yakeambao usahihi na usahihi wake ulikuja kwa lugha kutoka kwa jina la kiwango cha uzani cha Uigiriki cha zamani - scruple. Ilikuwa sawa na gramu 1.14 na ilitumiwa wakati wa kupima sarafu za fedha.
Jina la vitengo vya fedha pia mara nyingi hutokana na majina ya vipimo vya uzito. Kwa hiyo, sarafu za fedha ziliitwa sterling nchini Uingereza, na 240 ya sarafu hizi zilikuwa na uzito wa pauni. Katika Urusi ya Kale, "hryvnia za fedha" au "hryvnia za dhahabu" zilitumika, ambayo ilimaanisha idadi fulani ya sarafu zilizoonyeshwa kwa uzito unaolingana.
Kipimo cha ajabu cha uwezo wa farasi wa gari kina asili halisi. Mvumbuzi wa injini ya mvuke, James White, aliamua kuonyesha faida ya uvumbuzi wake juu ya usafiri wa traction kwa njia hii. Alihesabu ni kiasi gani farasi anaweza kuinua mzigo kwa dakika na akataja kiasi hiki kama nguvu moja ya farasi.
