واحدهای اندازه گیری تا پایان سال ۲۰۱۸ بروزرسانی می شوند

واحد اندازه گیری کیلوگرم

واحدهای استاندارد مانند کیلوگرم، ثانیه، متر و دیگر واحدهای متریک، سال‌های زیادی است که طبق استانداردی ثابت محاسبه می‌شوند. به تازگی پروپوزالی جدید مطرح شده که تا پایان سال ۲۰۱۸، یک بروزرسانی بزرگ در محاسبه برخی از این واحدها ارائه می‌دهد. با انجینیک همراه باشید.

واحدهای اندازه گیری متریک اصلی ۷ عدد هستند. این واحدها شامل ثانیه، متر، کیلوگرم، آمپر، کلوین، مول و کاندلا (واحد اصلی درخشش) هستند. تلاش سازمان‌های بین‌المللی استاندارد این است که تمامی این واحدها بر اساس پدیده‌های طبیعی (مانند سرعت نور) محاسبه شوند و استفاده از قطعات استاندارد آزمایشگاهی منسوخ شود. لازم به ذکر است تنها واحد از ۷ واحد استاندارد سیستم SI که هنوز با استفاده از یک جسم فیزیکی اندازه گیری می‌شود، کیلوگرم است.

در حال حاضر برای اندازه گیری کیلوگرم، از یک جسم فلزی متشکل از ۹۰ درصد پلاتینیوم و ۱۰ درصد ایریدیوم استفاده می‌شود. این جسم در آزمایشگاهی استاندارد در پاریس قرار دارد و با نام Le Grand K یا International Prototype Kilogram (IPK) شناخته می‌شود. کارشناسان و دانشمندان معتقدند علیرغم محافظت بسیار زیاد از این جسم مرجع، احتمال از دست دادن جرم آن به خاطر کم شدن اتم‌ها وجود دارد و نمی‌توان برای همیشه از این جسم به عنوان مرجع استفاده کرد. به همین دلیل کمیته‌ی بین‌المللی وزن و اندازه گیری تصمیم گرفته تا در بیست و شممین کنفرانس سالانه خود، مرجع جدید اندازه گیری کیلوگرم را معرفی کند.

در بروزرسانی جدید واحدهای اندازه گیری استاندارد، ۴ واحد اصلی بروزرسانی‌های کامل دریافت می‌کنند و سه واحد دیگر تنها بهینه سازی می‌شوند. در بروزرسانی جدید، کیلوگرم با استفاده از ثابتی با نام ثابت پلانک (Planck’s Constant) محاسبه می‌شود. این ثابت که نسبت انرژی ذره به فرکانس آن است، از سال ۱۹۷۰ مطرح شده اما محاسبه‌ی آن در آن زمان دشوار بوده است.

دیگر که دچاربروزرسانی خواهد شد، آمپر است. در حال حاضر آمپر که برای اندازه گیری جریان الکتریکی استفاده می‌شود عبارت است از جریانی که در صورت عبور از دو سیم بی‌نهایت بلند و بی‌نهایت باریک با فاصله‌ی یک متر، می‌تواند نیرویی مشخص تولید کند. اما مشکل اصلی این است که ساخت و به کار گیری سیم‌های بی‌نهایت بلند و بی‌نهایت باریک بسیار دشوار است. در بروزرسانی جدید، آمپر با استفاده از شارژ الکتریکی بین الکترون و پروتون محاسبه می‌شود.

واحدهای کلوین و مول نیز به گونه‌ای بروزرسانی خواهند شد که با استفاده از ثابت‌های دقیق بولتزمن (Boltzman) و آووگادرو (Avogadro) در محاسبه‌ی مرجع آنها استفاده شود. در تصویر زیر می‌توانید نمایی از سیستم استاندارد حاضر و سیستمی که از پایان سال ۲۰۱۸ استفاده خواهد شد را مشاهده می‌کنید.سیستم جدید SI

اما این تغییرات برای عموم مردم اهمیتی نخواهد داشت اما از طرفی تغییرات ایجاد شده در این واحدهای اندازه گیری برای دانشمندان بسیار حیاتی است. آنها معتقدند واحدهای کنونی واحدهایی قابل اعتماد نیستند که بتوان علوم جدید را بر پایه آنها توسعه داد. پیدا کردن استانداردها و واحدهای جدید نیز به لطف کشفیات فیزیکدانان در مکانیک کوانتوم و نظریه‌ی اینشتین ممکن شده است.

نکته‌ی نهایی و جالب این است که همین واحدهای ثابت طبیعی جدید نیز ممکن است در طول زمان تغییر کنند. یک مطالعه‌ی تحقیقاتی نشان می‌دهد که سرعت نوز و ثابت پلانک در نقاط مختلف جهان هستی می‌توانند متغیر باشند. البته در حال حاضر این ثابت‌ها بدون تغییر هستند و می‌توان به آنها اعتماد کرد.

منبع: SCIENCEALERT

مهدی زارع
مهدی زارع

فارغ التحصیل رشته مهندسی مکانیک گرایش ساخت و تولید دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد. علاقه به انتشار محتوای مفید در حوزه‌ی مهندسی مکانیک و شاخه‌های وابسته، باعث شد تا به همراه تعدادی از همکاران فعال در این زمینه، اقدام به تاسیس وبسایت اطلاعرسانی انجینیک کنیم.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *