Il-passat u l-preżent tal-kilogramma

Kemm jiżen kilogramma? Ix-xjentisti ilhom jesploraw din il-problema li tidher sempliċi għal mijiet ta’ snin.

 

Fl-1795, Franza ppromulgat liġi li stipulat "gramma" bħala "l-piż assolut tal-ilma f'kubu li l-volum tiegħu huwa ugwali għal mitt ta' metru fit-temperatura meta s-silġ idub (jiġifieri, 0°C)." Fl-1799, ix-xjentisti skoprew li l-volum tal-ilma huwa l-aktar stabbli meta d-densità tal-ilma hija l-ogħla f'4°C, għalhekk id-definizzjoni tal-kilogramma nbidlet għal "il-massa ta' deċimetru kubu wieħed ta' ilma pur f'4°C". Dan ipproduċa kilogramma oriġinali tal-platinu pur, il-kilogramma hija definita bħala ugwali għall-massa tagħha, li tissejjaħ il-kilogramma tal-arkivji.

 

Dan il-kilogramma arkivjali ilu jintuża bħala punt ta' riferiment għal 90 sena. Fl-1889, l-Ewwel Konferenza Internazzjonali dwar il-Metroloġija approvat replika ta' liga tal-platinu-iridju l-eqreb għall-kilogramma arkivjali bħala l-kilogramma oriġinali internazzjonali. Il-piż ta' "kilogramma" huwa definit minn ċilindru ta' liga tal-platinu-iridju (90% platinu, 10% iridju), li huwa madwar 39 mm fl-għoli u d-dijametru, u bħalissa huwa maħżun f'kantina fil-periferija ta' Pariġi.

微信图片_20210305114958

Kilogramma oriġinali internazzjonali

Mill-Età tal-Illuminiżmu 'l hawn, il-komunità tal-istħarriġ ilha impenjata li tistabbilixxi sistema ta' stħarriġ universali. Għalkemm huwa mod fattibbli li jintuża l-oġġett fiżiku bħala l-punt ta' riferiment tal-kejl, minħabba li l-oġġett fiżiku jista' jiġi mħassar faċilment minn fatturi magħmula mill-bniedem jew ambjentali, l-istabbiltà tiegħu tiġi affettwata, u l-komunità tal-kejl dejjem xtaqet tabbanduna dan il-metodu mill-aktar fis possibbli.

Wara li l-kilogramma jadotta d-definizzjoni internazzjonali oriġinali tal-kilogramma, hemm mistoqsija li l-metroloġisti huma mħassba ħafna dwarha: kemm hi stabbli din id-definizzjoni? Se tinbidel maż-żmien?

Ta' min jgħid li din il-mistoqsija tqajmet fil-bidu tad-definizzjoni tal-unità tal-massa kilogramma. Pereżempju, meta l-kilogramma ġiet definita fl-1889, l-Uffiċċju Internazzjonali tal-Piżijiet u l-Kejl ipproduċa 7 piżijiet kilogramma minn liga tal-platinu-iridju, li wieħed minnhom huwa l-Internazzjonali. Il-kilogramma oriġinali tintuża biex tiddefinixxi l-unità tal-massa kilogramma, u s-6 piżijiet l-oħra magħmula mill-istess materjal u l-istess proċess jintużaw bħala punti ta' riferiment sekondarji biex jiġi vverifikat jekk hemmx xift bejniethom maż-żmien.

Fl-istess ħin, bl-iżvilupp ta’ teknoloġija ta’ preċiżjoni għolja, neħtieġu wkoll kejl aktar stabbli u preċiż. Għalhekk, ġie propost pjan biex tiġi definita mill-ġdid l-unità bażika internazzjonali b’kostanti fiżiċi. L-użu ta’ kostanti biex jiġu definiti l-unitajiet tal-kejl ifisser li dawn id-definizzjonijiet se jissodisfaw il-ħtiġijiet tal-ġenerazzjoni li jmiss ta’ skoperti xjentifiċi.

Skont id-dejta uffiċjali tal-Uffiċċju Internazzjonali tal-Piżijiet u l-Kejl, fil-100 sena mill-1889 sal-2014, il-konsistenza tal-kwalità ta' kilogrammi oriġinali oħra u l-kilogramma oriġinali internazzjonali nbidlet b'madwar 50 mikrogramma. Dan juri li hemm problema bl-istabbiltà tal-parametru referenzjarju fiżiku tal-unità tal-kwalità. Għalkemm il-bidla ta' 50 mikrogramma tinstema' żgħira, għandha impatt kbir fuq xi industriji ta' livell għoli.

Jekk il-kostanti fiżiċi bażiċi jintużaw biex jissostitwixxu l-parametru referenzjarju fiżiku tal-kilogramma, l-istabbiltà tal-unità tal-massa mhux se tiġi affettwata mill-ispazju u l-ħin. Għalhekk, fl-2005, il-Kumitat Internazzjonali għall-Piżijiet u l-Kejl abbozza qafas għall-użu ta' kostanti fiżiċi bażiċi biex jiddefinixxi xi unitajiet bażiċi tas-Sistema Internazzjonali tal-Unitajiet. Huwa rakkomandat li l-kostanti ta' Planck tintuża biex tiddefinixxi l-unità tal-massa tal-kilogramma, u l-laboratorji kompetenti fil-livell nazzjonali huma mħeġġa jwettqu xogħol ta' riċerka xjentifika relatat.

Għalhekk, fil-Konferenza Internazzjonali dwar il-Metroloġija tal-2018, ix-xjentisti vvutaw biex jiddekommissjonaw uffiċjalment il-prototip internazzjonali tal-kilogramma, u biddlu l-kostanti ta' Planck (simbolu h) bħala l-istandard il-ġdid biex jiddefinixxu mill-ġdid il-"kg".


Ħin tal-posta: 05 ta' Marzu 2021