Bir kilogramm qancha og'irlikda? Olimlar bu oddiy ko'rinadigan muammoni yuzlab yillar davomida o'rganib kelishgan.
1795-yilda Fransiyada "gramm" ni "muz erigan haroratda (ya'ni 0°C) metrning yuzdan biriga teng bo'lgan kubdagi suvning absolyut og'irligi" deb belgilovchi qonun qabul qilindi. 1799-yilda olimlar suv zichligi 4°C da eng yuqori bo'lganda suv hajmi eng barqaror ekanligini aniqladilar, shuning uchun kilogramm ta'rifi "4°C da 1 kub dekimetr sof suvning massasi" ga o'zgartirildi. Bu sof platina asl kilogrammini hosil qildi, kilogramm uning massasiga teng deb belgilanadi, bu arxiv kilogrammi deb ataladi.
Ushbu arxiv kilogrammi 90 yil davomida etalon sifatida ishlatilgan. 1889-yilda Metrologiya bo'yicha Birinchi Xalqaro Konferensiya arxiv kilogrammiga eng yaqin bo'lgan platina-iridiy qotishmasining nusxasini xalqaro asl kilogramm sifatida tasdiqladi. "Kilogramm"ning og'irligi taxminan 39 mm balandlik va diametrga ega bo'lgan va hozirda Parij chekkasidagi podvalda saqlanayotgan platina-iridiy qotishmasi (90% platina, 10% iridiy) silindri bilan belgilanadi.
Xalqaro asl kilogramm
Ma'rifat davridan beri geodeziya hamjamiyati universal geodeziya tizimini yaratishga sodiq bo'lib kelgan. Bu jismoniy obyektni o'lchov mezoni sifatida ishlatishning amaliy usuli bo'lsa-da, chunki jismoniy obyekt texnogen yoki atrof-muhit omillari tomonidan osongina shikastlanadi, bu barqarorlikka ta'sir qiladi va o'lchov hamjamiyati har doim bu usuldan iloji boricha tezroq voz kechishni xohlagan.
Kilogramm xalqaro asl kilogramm ta'rifini qabul qilganidan so'ng, metrologlarni juda tashvishga soladigan savol tug'iladi: bu ta'rif qanchalik barqaror? Vaqt o'tishi bilan u o'zgaradimi?
Aytish kerakki, bu savol massa birligi kilogrammini aniqlash boshida ko'tarilgan edi. Masalan, 1889-yilda kilogramm aniqlanganda, Xalqaro og'irliklar va o'lchovlar byurosi 7 ta platina-iridiy qotishmasidan tayyorlangan kilogramm og'irliklarini ishlab chiqardi, ulardan biri Xalqaro og'irlikdir. Asl kilogramm massa birligi kilogrammini aniqlash uchun ishlatiladi, qolgan 6 ta og'irlik esa bir xil materialdan va bir xil jarayondan tayyorlangan bo'lib, vaqt o'tishi bilan bir-biri o'rtasida farq bor-yo'qligini tekshirish uchun ikkinchi darajali mezonlar sifatida ishlatiladi.
Shu bilan birga, yuqori aniqlikdagi texnologiyalarning rivojlanishi bilan bizga yanada barqaror va aniqroq o'lchovlar ham kerak. Shuning uchun xalqaro asosiy birlikni fizik konstantalar bilan qayta belgilash rejasi taklif qilindi. O'lchov birliklarini aniqlash uchun konstantalardan foydalanish bu ta'riflar keyingi avlod ilmiy kashfiyotlarining ehtiyojlarini qondirishini anglatadi.
Xalqaro o'lchov va og'irliklar byurosining rasmiy ma'lumotlariga ko'ra, 1889 yildan 2014 yilgacha bo'lgan 100 yil ichida boshqa asl kilogrammlar va xalqaro asl kilogrammlarning sifat konsistentsiyasi taxminan 50 mikrogrammga o'zgargan. Bu sifat birligining jismoniy etalonining barqarorligi bilan bog'liq muammo borligini ko'rsatadi. 50 mikrogrammning o'zgarishi kichik tuyulsa-da, ba'zi yuqori darajadagi sanoat tarmoqlariga katta ta'sir ko'rsatadi.
Agar asosiy fizik konstantalar kilogramm fizik etalonini almashtirish uchun ishlatilsa, massa birligining barqarorligiga fazo va vaqt ta'sir qilmaydi. Shuning uchun, 2005 yilda Xalqaro og'irliklar va o'lchovlar qo'mitasi Xalqaro birliklar tizimining ba'zi asosiy birliklarini aniqlash uchun asosiy fizik konstantalardan foydalanish asosini ishlab chiqdi. Plank konstantasidan massa birligi kilogrammini aniqlash uchun foydalanish tavsiya etiladi va vakolatli milliy darajadagi laboratoriyalarga tegishli ilmiy tadqiqot ishlarini olib borish tavsiya etiladi.
Shuning uchun, 2018-yilgi Metrologiya bo'yicha xalqaro konferensiyada olimlar xalqaro kilogramm prototipini rasman bekor qilishga ovoz berishdi va "kg" ni qayta belgilash uchun Plank konstantasini (h belgisi) yangi standart sifatida o'zgartirdilar.
Nashr vaqti: 2021-yil 5-mart