Откуда взялся килограмм?

Кто придумал килограмм и откуда он появился

Главная > Познавательно > Откуда взялся килограмм

Кто придумал килограмм ?
Кто придумал килограмм и откуда он появился - Откуда взялся килограмм

Ищите ответ в могиле. Точнее GRAVE как это звучит в оригинале на французском. Грав – был оригинальным названием основной единицы измерения массы в метрической системе, которая стала «Международной системой единиц» или просто Системой Си, которой мы повседневно пользуемся, конечно же не зная этого.

В 1793 году специальная комиссия, совместно с ученым и аристократом Антуаном Лавуазье, установила значение основной единицы массы. Это была масса веса кубического дециметра воды (0,1м) при температуре 0оС. Проще говоря – литра ледяной воды.

Само название Грав (Grave) происходило от латинского Gravitas означающего вес. Но так было не долго. Слово Грав (Grave) звучало очень похоже на аристократический титул Граф (Graf). И в разгаре великой Французской революции с основным лозунгом – «Равенство для всех» (Egalite), было неприемлемо, чтоб одна единица измерения была благороднее другой. Тогда же А.Лавуазье потерял голову, в буквальном смысле этого слова. Но не потому, что был разработчиком одной из величайших систем измерения, а потому, что собирал налоги как дворянин, так что вот, без могилы опять не обошлось как видите.

Новое правительство республики приняло решение, что Grave слишком велик для вещей, которые необходимо было измерять, поэтому они придумали Gramme (грамм), который был 1/1000 Грава. Но позже поняли, что грамм слишком мал и они опять вернулись к Граву, но его нельзя было так называть и они придумали приставку КИЛО - Килограмм (Kilogramme), тысяча грамм, что стало логичным в сопоставление его с граммом. Вот почему из всех семи базовых единиц системы Си килограмм единственный имеет приставку в названии. Кстати он так же является единственной мерой в системе Си, которая определяется физическом объектом, но об этом позже.

7 основных единиц системы Си: метр – длинна, килограмм – масса, секунда – время, ампер – сила электрического тока, кельвин – температура, моль – количество вещества, кандела – сила света.

В 1799 определение килограмма немного уточнили и теперь это стала масса литра воды при температуре 4оС. Температуре, при которой вода наиболее плотная. Но вода, очевидно, не самый лучший выбор для стандарта массы. Поэтому ученые создали цилиндр из чистой платины, сейчас бы он напоминал нам калибровочную гирьку, аналогичный массе водного стандарта. И его определили, как эталон килограмма.

В 1889 платиновый эталон килограмма заменили на цилиндр из сплава иридия и платины, он стал намного плотнее и тверже своего предшественника. Кстати, он и сейчас остается эталоном килограмма. Официальное его название – «Международный прототип килограмма», так же он известен как «Le Grand K». Эталон килограмма храниться закрытый тремя стеклянными куполами, рядом с шестью своими точными копиями в специальном хорошо кондиционируемом помещении, закрытым стальной бронированной дверью со специальными независимыми замками. Вход в это хранилище имеет очень ограниченный круг лиц. Храниться килограмм в «Международном бюро мер и весов» в Париже.

Такая охрана килограмма не с проста. Если бы вы взломали всю систему охраны и заменили бы эталоны меры веса, то тем самым могли бы повергнуть весь мир в хаос. Вы изменили значение килограмма, основное значение на котором базируются множество измерений в мире.

А как кто-то вообще сможет узнать, что масса килограмма изменилась? В начале создания прототипов килограмма создали 40 его дубликатов. Они были точными копиями друг друга, но их массы немного отличались друг от друга, все эти отклонения зафиксировали. Сделанные эталоны веса разослали по всему миру в качестве государственных стандартов.

В 1948 году их вновь собрали для проведения контрольного взвешивания. И несмотря на то, что все они хранились в практически одних и тех же условиях их масса была разная. Даже масса килограмма, хранившегося в Париже, отличалась от его братьев, хранившихся по соседству в этом же помещении.

В 1990 году их вновь собрали со всего мира для проведения контрольного взвешивания. Но разница их масс продолжила расти и на тот момент составляла примерно 50 микрограмм, примерно столько весит отпечаток вашего пальца. Но это было не при чем, т.к. все дубликаты были отчищены перед взвешиванием.

Похоже, что физические процессы изменили их массу. Ученые пришли к выводу, что масса платина-иридиевого сплава нестабильна со временем и это вызвало огромную проблему – нельзя опираться на сплав, который меняет свое значение со временем, т.к. из семи систем измерения системы Си, моль, кандела, ампер и сам килограмм базируются на килограмме!

США, Либерия и Мьянма наверняка смеялись над проколами ученых, т.к. не используют метрическую систему измерений, а пользуются «Эвердьюпойс», в которой вес не определяется физическим объектом. Эквивалент массы в системе Эвердьюпойс равен 0,45359237кг! Что нужно сделать чтоб устранить зависимость килограмма от физического объекта. И на помощь нам приходит кремний, точнее его изотоп кремний 28.

Необходимо создание эквивалента килограмма из кремния 28 в идеальной шарообразной форме. Кремний — это элемент периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, обозначается – Si, открытый в 1825 году Шведским химиком Якобом Берцелиусом, да, именно тем, кто так прославил Цельсия. А 1834 году Российский химик Герман Иванович Гесс ввел русское название этого элемента – «кремний». Сфера из изотопа кремния 28 будет самым идеально круглым предметом на планете земля. Почему именно шарообразная форма? Все просто – это наиболее легкий способ посчитать сколько атомов она будет в себе содержать. Правильнее сказать не посчитать, а вычислить количество атомов в этой сфере. Зная, что в изотопе кремния 28 нет пустот или смещений, зная точный диаметр сферы, замеренный специальным лазером, можно вычислить весь ее объем. Расстояние между атомами в кремнии мы знаем с точностью, и мы можем точно рассчитать из скольких атомов будет состоять вся сфера.

С помощью такого подхода, можно использовать переопределение веса килограмма отвязав его от веса физического объекта. Так что, если с кремниевой сферой что-то случиться – это не повлияет на изменение определения килограмма. Он будет представлен концептом, а не физическим объектом.

Вскоре официальное определение килограмма будет примерно таким – масса одного килограмма это 2,15х1025 атомов кремния 28.