Нэг килограмм хэр жинтэй вэ? Эрдэмтэд энэхүү энгийн мэт асуудлыг хэдэн зуун жилийн турш судалж ирсэн.
1795 онд Франц улс "грамм"-ыг "мөс хайлах үеийн температурт (өөрөөр хэлбэл 0°C) метрийн зууны нэгтэй тэнцүү эзэлхүүнтэй куб дахь усны абсолют жин" гэж заасан хууль баталсан. 1799 онд эрдэмтэд усны нягтрал 4°C-д хамгийн өндөр байх үед усны эзэлхүүн хамгийн тогтвортой байдаг болохыг олж мэдсэн тул килограммын тодорхойлолтыг "4°C-д 1 куб дециметр цэвэр усны масс" болгон өөрчилсөн. Энэ нь цэвэр цагаан алтны анхны килограммыг бий болгосон бөгөөд килограммыг түүний масстай тэнцүү гэж тодорхойлдог бөгөөд үүнийг архивын килограмм гэж нэрлэдэг.
Энэхүү архивын килограммыг 90 жилийн турш эталон болгон ашиглаж ирсэн. 1889 онд Хэмжилзүйн олон улсын анхдугаар бага хурал нь архивын килограммтай хамгийн ойр байрлах цагаан алт-иридийн хайлшийн хуулбарыг олон улсын анхны килограмм болгон баталсан. "Килограмм"-ын жинг ойролцоогоор 39 мм өндөр, диаметртэй цагаан алт-иридийн хайлш (90% цагаан алт, 10% иридий) цилиндрээр тодорхойлдог бөгөөд одоогоор Парисын захын зооринд хадгалагдаж байна.
Олон улсын анхны килограмм
Гэгээрлийн эрин үеэс хойш хэмжилтийн нийгэмлэг нь бүх нийтийн хэмжилтийн системийг бий болгоход хүчин чармайлт гаргаж ирсэн. Хэдийгээр энэ нь физик объектыг хэмжилтийн жишиг болгон ашиглах боломжтой арга боловч хүний гараар бүтээгдсэн эсвэл хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлээс болж физик объект амархан гэмтдэг тул тогтвортой байдалд нөлөөлөх бөгөөд хэмжилтийн нийгэмлэг энэ аргыг аль болох хурдан орхихыг үргэлж хүсдэг байсан.
Килограмм нь олон улсын анхны килограммын тодорхойлолтыг баталсны дараа метрологичдын маш их санаа зовж буй асуулт гарч ирж байна: энэ тодорхойлолт хэр тогтвортой вэ? Цаг хугацаа өнгөрөх тусам энэ нь өөрчлөгдөх үү?
Энэ асуултыг массын нэгж килограммыг тодорхойлох эхэнд тавьсан гэж хэлэх хэрэгтэй. Жишээлбэл, 1889 онд килограммыг тодорхойлоход Олон улсын жин ба хэмжлийн товчоо нь цагаан алт-иридийн хайлшаар хийсэн 7 килограмм жинг үйлдвэрлэсэн бөгөөд тэдгээрийн нэг нь Олон улсын жин юм. Анхны килограммыг массын нэгж килограммыг тодорхойлоход ашигладаг бөгөөд ижил материалаар хийгдсэн, ижил аргаар хийсэн бусад 6 жинг цаг хугацааны явцад хоорондоо зөрүү байгаа эсэхийг шалгах хоёрдогч жишиг болгон ашигладаг.
Үүний зэрэгцээ, өндөр нарийвчлалтай технологи хөгжихийн хэрээр бидэнд илүү тогтвортой, нарийвчлалтай хэмжилт хэрэгтэй байна. Тиймээс олон улсын үндсэн нэгжийг физик тогтмолоор дахин тодорхойлох төлөвлөгөөг санал болгосон. Хэмжилтийн нэгжийг тодорхойлоход тогтмолуудыг ашиглах нь эдгээр тодорхойлолтууд нь дараагийн үеийн шинжлэх ухааны нээлтүүдийн хэрэгцээг хангах болно гэсэн үг юм.
Олон улсын жин ба хэмжлийн товчооны албан ёсны мэдээллээр 1889-2014 он хүртэлх 100 жилийн хугацаанд бусад анхны килограмм болон олон улсын анхны килограммын чанарын тогтвортой байдал 50 микрограмм орчим өөрчлөгдсөн байна. Энэ нь чанарын нэгжийн физик жишиг үзүүлэлтийн тогтвортой байдалд асуудал байгааг харуулж байна. 50 микрограммын өөрчлөлт бага сонсогдож байгаа ч зарим өндөр зэрэглэлийн үйлдвэрүүдэд ихээхэн нөлөө үзүүлж байна.
Хэрэв үндсэн физик тогтмолуудыг килограммын физик жишиг үзүүлэлтийг орлуулахад ашиглавал массын нэгжийн тогтвортой байдалд орон зай, цаг хугацаа нөлөөлөхгүй. Тиймээс 2005 онд Жин ба Хэмжлийн Олон Улсын Хороо Олон Улсын Нэгжийн Системийн зарим үндсэн нэгжийг тодорхойлохын тулд үндсэн физик тогтмолуудыг ашиглах хүрээг боловсруулсан. Массын нэгж килограммыг тодорхойлоход Планкийн тогтмолыг ашиглахыг зөвлөж байгаа бөгөөд үндэсний түвшний чадварлаг лабораториудыг холбогдох шинжлэх ухааны судалгааны ажил хийхийг уриалж байна.
Тиймээс 2018 оны Хэмжилзүйн олон улсын бага хурлын үеэр эрдэмтэд олон улсын килограммын туршилтын загварыг албан ёсоор ашиглалтаас гаргах санал өгч, Планкийн тогтмолыг (h тэмдэг) шинэ стандарт болгон өөрчилж, “кг”-ийг дахин тодорхойлсон.
Нийтэлсэн цаг: 2021 оны 3-р сарын 5