ä¸è¦å²ç¬æåçæ§
ほとんどの人はポンドの重さを知っています - 16オンス。私たちの間で世俗的なことはキログラムが2.2ポンド - または1,000グラムであることを知っているかもしれません。しかし私達はしますか 本当に これらの数字が何を意味するのか知っている？測定単位について合意することは、考えられるよりもはるかに複雑であり、そして世界中で人間が同意する方法は完全に変わろうとしています。
1世紀以上もの間、キログラムの世界標準は、フランスの国際計量局に保管されているプラチナとイリジウム製のシリンダーであるキログラムの国際プロトタイプでした。 BIPMは、私たち全員が同意できる測定基準を確立することによって、国際的な科学と貿易の標準化を支援する国際機関です。これがBIPMがIPKを持っている理由です。この重くて小さなシリンダーがなければ、世界はキログラムの重さを決定するための標準キログラムを持っていないでしょう。加盟国が規格を維持できるように、IPKのコピー（「ルグランドK」と呼ばれることもあります）が世界中に配布されており、40年ごとにIPKが1キログラムであることを確認するために測定されます。しかし、最近の測定では、これらのGrand Kの質量は分散していることが明らかになっています。これは、貿易、科学、そして潜在的に計算が正確でなければならないロケットのような敏感な分野に混乱をもたらす可能性があります。
このシステムは奇妙で古風に聞こえるかもしれませんが、世界が何年もの間この基準重量を使用してきたのには正当な理由があります。キログラムが他の方法で何なのか把握するのは本当に難しいです。その理由はここにあります。
私たちは異なる測定単位がお互いに関連して定義されたそれら自身の自然法則であると思うかもしれません - 例えば、1日は24時間、1時間は60分、そして1分は60秒です。測定は歴史的に世界のいくつかの具体的な現象の観点から定義されています。計測学、測定の研究では、これらの具体的な現象はアーチファクトとして知られています。
木曜日に航空宇宙エンジニアのMax Faginがツイートのスレッドで概説したように、他のものの隣に置くことなく物を測定できるようにするためには、科学者は長年かけて成果物を超えて移動する方法を考え出すことになりました。たとえば、1秒は、地球が太陽の周りを回るのにかかる時間の1 / 31556925.9747と測定されていました。これは、セシウム133原子の電子が9,192,631,770回振動するのにかかる時間として定義されています。これは不必要に特殊で率直に奇妙に聞こえるかもしれませんが、原子の振る舞いに関して単位を定義することによって、科学者はあなたが宇宙のどこにいようとも、秒は秒であるとかなりの確信をもって言うことができます。ストップウォッチがあるかどうかは関係ありません。
要するに、科学者たちは、測定のための標準的な基準点を、人造の対象物から普遍的な定数に移しました。キログラムを除くすべて。
11月がここにあります、そしてそれは大規模な変化が来ていることを意味します。そして、「大規模」とは、世界が100年以上にわたって構築してきた、キログラム単位の質量の再定義を指しています。私に説明させてください：pic.twitter.com/FnOmq4dFTF
- Max Fagin（@MaxFagin）2018年11月1日
2つ目は、キログラム、メートル、その他の4つのユニットのように、SystémeInternationalのユニットを構成します。これらは、他のすべての基準となる最も基本的な単位です。今日では、ほとんどのSI単位はなんらかのアーチファクトなしで決定できますが、キログラムの測定は重力によって複雑になる複雑な計算を必要とするため、はるかに困難です。結局のところ、私たちはしばしば質量と重さを同じものと考えていますが、そうではありません。キログラムで測定される質量は、物体にどれだけの量の物質があるかです。しかし、それは科学者がIPKを時代遅れにすることを計画している方法です。
4 /この塔のふもとにはSI基地ユニットがあります。わずか7 SIベースユニットが、存在する他のすべてのユニットを定義します。彼らです：
キログラム、kg（質量）
メートル、メートル（距離）
第二に、s（時間）
ケルビン、K（温度）
アンペア、A（電流）
カンデラ、cd（光度）
ほくろ、モル（量）pic.twitter.com/Qe2jS13kEn
- Max Fagin（@MaxFagin）2018年11月1日
これがキブルバランスが私たちを救うためにやってくるところです。この装置は、複数の研究室で開発中です。米国の国立標準技術研究所（NIST）とイングランドの国立物理学研究所の両方がこの装置に取り組んでいます。これは、プランクの定数という観点からキログラムを再定義することを願っています。要するに、この装置は、重量を測定することによってではなく、2枚のプレート間の電磁力を測定することによって質量を決定するのではありません。おお、それはすべて真空の中で行われた。
簡単に言えば、Kibble Balanceは、電力の観点から、オブジェクトの質量（たとえばIPK）を測定できるはずです。すべての数学を巻き込むには、以下のビデオをチェックしてください。しかし、物理学の本質に囚われていない人にとっては、Kibble Balanceは科学者がキログラムを再定義するのに役立つはずだと言うだけで十分です。
国立物理研究所の工学測定部門の責任者であるイアン・ロビンソン氏は、ルクセンブルクの報道機関に対し、次のように述べています。 デラノ 。 「Pavillon de Breteuil」 - IPKが保存されている場合 - は「明日に全焼し、金庫のキログラムが溶けた場合、世界のメートル法による重み付けシステムについての言及はありません。混乱があるでしょう。キログラムの現在の定義は、結局のところ、パリのその円柱の重さです。」
そしてそれは国際科学にとっては十分ではありません。