RIP 킬로그램, 결코 다시는 같지 않음

대부분의 사람들은 파운드 무게가 16 온스인지 압니다. 세상 사람들은 킬로그램이 2.2 파운드 (1,000 그램)라는 것을 알고 있습니다. 그러나 우리는 정말 이 숫자가 무엇을 의미하는지 알아? 측정 단위에 대한 동의는 생각보다 훨씬 복잡하며 인간이 전 세계의 무게에 동의하는 방식이 완전히 바뀌 려합니다.

킬로그램의 세계 표준은 킬로그램의 국제 프로토 타입 (International Prototype of Kilogram)이었습니다.이 실린더는 백금과 이리듐으로 만들어지며 프랑스의 국제기구 (International Bureau of International Weight and Measures)에 보관되었습니다. BIPM은 우리 모두가 동의 할 수있는 측정 기준을 수립함으로써 국제 과학 및 무역 표준화를 돕는 국제기구입니다. 이것이 BIPM에 IPK가있는 이유입니다.이 무거운 실린더가 없으면 세계는 킬로그램의 무게를 결정하는 표준 킬로그램을 갖지 못할 것입니다. 회원국이 표준을 유지할 수 있도록 IPK 사본 (때로는 "Le Grand K"이라고도 함)이 전 세계에 배포되었으며, IPK는 40 년마다 1 킬로그램으로 측정됩니다. 그러나 최근 측정 결과에 따르면 Grand Ks의 질량은 다양해 무역, 과학 및 잠재적으로 계산이 정확해야하는 로켓 같은 민감한 분야에 혼란을 초래할 수 있습니다.

이 시스템은 기괴하고 고풍스럽게 들릴지 모르지만, 세상이이 참고 무게를 오랫동안 사용해 온 데는 좋은 이유가 있습니다. 킬로그램이 다른 방법으로 무엇인지 알아내는 것은 정말로 어렵습니다. 이유가 여기 있습니다.

예를 들어, 하루는 24 시간, 시간은 60 분, 분은 60 초와 같이 각각의 측정 단위가 자연스러운 법칙이라고 생각할 수 있습니다. 실제로 그 단위는 역사적으로 측정은 세계의 구체적인 현상으로 정의되었습니다. 메트 롤로 지 (metrology)에서 측정의 연구는 이러한 구체적인 현상을 인공물이라고합니다.

Max Fagin 우주 항공 기술자가 목요일에 짹짹 짹짹 글에 설명했듯이, 과학자들은 인공물을 넘어서 다른 물건 옆에 놓지 않고 물건을 측정 할 수있는 방법을 찾아내는 데 오랜 세월이 흘렀습니다. 예를 들어, 초는 지구가 태양을 돌아 다니는 데 걸리는 시간의 1 / 31556925.9747로 측정되었습니다. 이제는 세슘 133 원자에서 전자가 9,192,631,770 번 진동하는 데 걸리는 시간으로 정의됩니다. 이것은 불필요하게 특이하고 솔직하게 이상하게 들릴지 모르겠지만 원자의 행동 측면에서 측정 단위를 정의하면 과학자들은 우주에 상관없이 초가 1 초라고 확신 할 수 있습니다. 스톱워치 여부에 관계없이

간단히 말해서 과학자들은 인간이 만든 물체와 보편적 인 상수에 대한 측정을위한 기준점을 옮겼습니다. 킬로그램을 제외한 모든 것.

11 월이 여기에 있으며, 이는 엄청난 변화가 올 것임을 의미합니다. 그리고 "거대한"것에 의해 나는 세계가 100 년 이상 동안 축적 해 왔던 대량의 질량 단위의 재정의를 언급 할 것입니다. 설명해 드리겠습니다: pic.twitter.com/FnOmq4dFTF

- Max Fagin (@MaxFagin) 2018 년 11 월 1 일

두 번째는 킬로그램, 미터 및 네 개의 다른 단위와 마찬가지로 시스 테 메 인터내셔널 단위를 구성합니다. 이것은 다른 모든 측정 단위가 기반으로하는 측정의 가장 기본적인 단위입니다. 요즘 SI 단위의 대부분은 어떤 종류의 결함없이 결정될 수 있지만 킬로그램을 측정하는 것은 중력에 의해 더 복잡한 계산이 필요하기 때문에 훨씬 어렵습니다. 결국 우리는 질량과 무게를 같은 것으로 종종 생각하지만, 그렇지 않습니다. 질량은 킬로그램으로 측정되며, 물체에 얼마나 많은 물질이 있는지입니다. 그러나 이것이 과학자들이 IPK를 쓸모 없게 만드는 방법입니다.

4 /이 타워의 바닥에는 SI 기본 유닛이 있습니다. 단지 7 개의 SI 기본 단위가 존재하는 모든 다른 단위를 정의합니다. 그들은:

킬로그램, kg (질량)

미터, m (거리)

둘째, s (시간)

켈빈, K (임시)

암페어, A (전류)

Candela, cd (광도)

몰, 몰 (양) pic.twitter.com/Qe2jS13kEn

- Max Fagin (@MaxFagin) 2018 년 11 월 1 일

이것은 우리를 구하기 위해 Kibble Balance가 나오는 곳입니다. 이 장치는 여러 실험실에서 개발 중입니다. 미국의 표준 기술 연구소와 영국의 국립 물리 ​​연구소 (National Physical Laboratory)는 모두이 장치로 작업하고 있습니다.이 장치는 플랑크 상수 (양자 역학에 대한 우리의 이해의 핵심 인 숫자)로 킬로그램을 재정의 할 것입니다. 즉,이 장치는 무게를 측정하지 않고 두 판 사이의 전자기력을 측정하여 질량을 결정합니다. 오, 그리고 모두 진공 상태에서 끝났어.

Kibble Balance는 전력을 기준으로 객체의 질량 (예: IPK)을 측정 할 수 있어야합니다. 모든 수학을 포함 시키려면 아래 비디오를 확인하십시오. 그러나 물리학의 핵심에 속하지 않은 사람이라면 Kibble Balance가 과학자들이 킬로그램을 재정의하는 데 도움이된다는 말로 충분합니다.

"이 작업을 수행하는 중요한 이유 중 하나는 국제 보안을 제공하는 것입니다."국립 물리 ​​연구소의 공학 측정 부서 책임자 인 Ian Robinson은 룩셈부르크의 뉴스 콘센트에 말했다. 델라 노. "Pavillon de Breteuil"(IPK가 저장되어있는 곳)이 "내일 불타고 그 금고에있는 킬로그램이 녹 으면, 우리는 세계의 미터법 체계에 대한 언급이 남아 있지 않을 것입니다. 혼란이있을 것입니다. 현재 킬로그램의 정의는 결국 파리에있는 실린더의 무게입니다."

그리고 그것은 단지 국제 과학에 충분하지 않습니다.