Az 1 kg-os tömegszabvány ötvözetből készül. Szabványos tömegegység

A legrégebbi anyagi mértékegység ma a tömeg etalonja. Az ideális kilogramm nemzetközi meghatározása 1875 óta nem változott. A kilogrammot egy köbdeciméter víz tömegeként határozták meg a legnagyobb sűrűségben, 4 fokos hőmérsékleten. Oroszországban az ideális kilogramm egy példányát a Szentpétervári Metrológiai Kutatóintézetben tartják. D. I. Mengyelejev.

Egy köbdeciméternyi vizet a párizsi Szajna folyóból örökítettek meg egy platina-iridium prototípusban. A tiszta platina nem oxidálódik, nagy sűrűségű és keménységű. De a platina nem ideális fém, túl érzékenyen reagál a hőmérséklet-változásokra. Az irídium hozzáadása megoldotta a problémát. A 90% platina és 10% irídium a 19. században tökéletes anyaggá vált a súlyok tárolására. Furcsa módon ez a prototípus még mindig univerzális súlyszabványként szolgál. Bár a pontossága nem olyan magas, mint a többi modernebb szabványé. Ha egy időegységet a 16. előjel több egységnyi hibájával reprodukálunk, akkor mondjuk elektromos típusú mennyiségek, ugyanaz a kilogramm, ugyanazok a termikus mennyiségek, ez valami olyasmi, mint a kilencedik, nyolcadik karakter. Vagyis a különbség 6-7 nagyságrend, azaz több tízmilliószoros. A kilogramm a legproblémásabb szabvány a világon. A gondos tárolás ellenére a nagy teherbírású kettlebell súlya fokozatosan változik.

Az elmúlt 100 év során a nemzetközi szabványhoz, a Párizsban tárolt nemzetközi prototípushoz képest az orosz kilogramm szabvány 30 mikrogrammal változott. A fém felületéről párolgás és mechanikai kopás lép fel, oxigén-, hidrogén- és nehézfém atomok rakódnak le a fémen. Amíg ezt a prototípust használjuk, ezt nem lehet elkerülni. Mi fenyeget azzal, hogy 30 mikrogrammal eltér a súlyszabványtól? Mi az egy mikrogramm? Ezred milligramm vagy milliomod gramm? 500 mikrogramm normál alma 1 köbmilliméter. A háztartási kereskedelem területén senki nem fog észrevenni ilyen változásokat. A másik dolog a gyógyszerek. Ha a gyógyszer gyártási hibája egy milligramm, a következmények nagyon tragikusak lehetnek. A tudósok szerte a világon egy frissített tömegszabvány – egy ultra-tiszta szilíciumgolyó – létrehozásán dolgoznak. A szilíciumnak ideális kristályrácsa van. A metrológusok erőmikroszkópok segítségével meghatározzák az atomok pontos számát egy kilogramm szilíciumban.

Időszabványok.

A modern ember még most is minden percben szembesül a legbonyolultabb metrológiai eszközök munkájával, anélkül, hogy tudná. Például mobil kommunikáció, mobiltelefon. . Ki csodálkozott, hogy miért működik? Nyomja meg a gombot - működik. Ahhoz, hogy a mobilkommunikáció működjön, ezeket a cellaállomásokat, ezeket a tornyokat, amelyekben az emberek mindent láthatnak, szorosan szinkronizálni kell egymással, azaz időben össze kell kapcsolni. És ez az időben történő összekapcsolás a mobilkommunikáció működőképességének biztosítása érdekében a másodperc milliomod része.

Az emberek a XX. század közepéig az égitestek forgásával mérték az időt. Ez a megközelítés azonban messze volt az ideálistól. A Föld lassan lelassul a forgásában. Ráadásul nem egészen egyenletesen forog. Vagyis durván szólva gyorsabban, majd lassabban. A metrológia a kérdéssel szembesült: hogyan kell kiszámítani és elmenteni a pontos időintervallumot? 1967-ben új szabványt hoztak létre.

Ez alapállapotban a cézium 133 atom 9 milliárd 192 millió 631 ezer 770 sugárzási periódusa. Ha ennyi sugárzási periódust számolunk, ez egy másodperc. És vannak olyan eszközök, konkrét eszközök, fizikai telepítések, amelyek ezt megvalósítják. Miért cézium? A legérzéketlenebb a külső hatásokra. Oroszországban a fő időszabványt a Moszkvai Régió Fizikai, Műszaki és Rádiótechnikai Mérések Tudományos Kutatóintézete tárolja. A pontos idő meghatározásáért egy komplex műszerkészlet felelős – mind a frekvencia, mind az időskálák őrzői. Az orosz időmérő a legjobb világnormák csoportjába tartozik. Relatív hibája nem több 1 másodpercnél félmillió év alatt.

Csak az atomóra-időszabványok feltalálása tette lehetővé a legbonyolultabb navigációs rendszerek létrehozását: GPS és Glonass. A közúti vezetés kényelmesebbé tétele érdekében a rendszernek egy méteren belül meg kell határoznia az autó helyzetét. Egy műhold métere a másodperc 3 milliárd része. Ilyen hihetetlen sebességgel frissítik az autó mozgására vonatkozó információkat. Műholdas jelek segítségével a metrológusok a világ minden tájáról cserélnek adatokat a pontos időről. Az egységek rögzítik a különbséget a laboratóriumi és a műholdas óra leolvasása között. Ezután az összes laboratórium adatait összehasonlítják egy speciális programmal. Az eredmény szinkronizált nemzetközi atomi idő. A Moszkvai Régió műholdkomplexum mindössze egy nanoszekundumos, azaz a normál másodperc egymilliárd része hibájával továbbítja az adatokat az űrbe.

"Időtartók" Bármennyire is rejtélyesen hangzik ezeknek a szakembereknek az álláspontja, a Rádiótechnikai Mérési Intézet atomórája, amellyel az egész ország nyilakat hasonlít össze, nem néz ki fantasztikusan. Bár itt nano és pico másodpercek működnek, az ember nem érezhet ekkora pontosságot.

„Amikor a pontos időről beszélnek, akkor tömegükben, háztartási szinten az emberek „pi, pi, pi” rádión az idő ellenőrzésére szolgáló adójeleket hallanak, ez a pontos idő. Tény, hogy ezúttal a mi harangtornyunkból nem túl pontos, nagyon szerény pontossággal. A nemzeti időskála az, amelyet itt alakítunk ki. A napi hiba hozzávetőlegesen néhány százmilliárd másodperc/nap. Évmillióknak kell eltelnie, mire az atomóra egy másodperccel előrébb vagy hátrébb fut. A referenciaidő fő fogyasztói a cellás kommunikáció és a navigáció.

"A modern rádiónavigációs rendszerek elektromágneses jeleket használnak, amelyek fénysebességgel haladnak." A másodperc milliárdod része alatt a fény 30 centimétert tesz meg. Ha GLONASS segítségével mérőpontossággal akarjuk meghatározni a helyzetünket, ez azt jelenti, hogy a teljes rendszernek egy-két milliárd másodperc hibával kell működnie. A GPS, a GLONASS olyan műholdak rendszere, amelyek célja a földrajzi koordináták és a pontos idő pontos meghatározása. GPS, más néven NAVSTAR - amerikai műholdak konstellációja, GLONASS - orosz.

Az atomidő egyidős a kozmonautikával. Fél évszázad. A kvantumfizika rohamos fejlődése oda vezetett, hogy a 20. század közepén megjelent az első atomóra, és a Nemzetközi Súly- és Mértékügyi Bizottság az atomszabványra való átállás mellett döntött. A modern időszabvány a cézium frekvencia-referencia. A készülék üveg mögött van, a szobába nem lehet belépni, mert. a készülék „üvegházi körülményekkel” rendelkezik, kifejezetten úgy vannak kialakítva, hogy a külvilág ne zavarja a munkát. És ha a pontosságról beszélünk, akkor ez a másodperc egymilliárd része tízmillió része. Nehéz beszélni és megérteni. Úgy tűnik, mi más lehet pontosabb a természetben? Kiderült, hogy neutroncsillagok lehetnek. Pulzárok vagy neutroncsillagok azok, amelyekké a csillagok haláluk után válnak. Felrobbannak, gyorsan forognak. Megjelenik egy golyó vashéjjal és hatalmas vonzerővel, szigorú periodikusan sugározva hullámokat. "Az elektromos tér közvetlenül a csillag felszínéről vonja ki az elektronokat, ez pedig vas, repülnek, gyorsulnak és mozgásuk irányában különböző hullámokat bocsátanak ki." A pulzárokat brit csillagászok fedezték fel 1967-ben. Az információ sokáig titkos volt. Azt gondolták, hogy ez földönkívüli civilizációk jelzése. Hiszen a természeti objektumok nem tudnak ilyen frekvenciával rádiójeleket adni. Még a kriptográfusokat is vonzották. A járványkitörések mesterséges eredetére vonatkozó hipotézis azonban nem igazolódott be. „Ha valakivel kapcsolatba akartunk lépni – mondja Mihail Popov –, akkor hívójeleket adhatunk, nem hordoznak semmilyen információt, impulzusokat, amiket nem szabad az életben formálni. A pulzárok felfedezése előtt ezt gondolták.” Orosz tudósok javasolták azt az ötletet, hogy pulzárokkal ellenőrizzék a Föld óráját. A csillagimpulzusok pontossága több nagyságrenddel meghaladja az atomi szabványt. Hamarosan kiderül a kérdésre: „Hány óra van?” az Univerzum válaszolni fog az emberiségnek.

Kilogramm(szimbólum: kg, kg) - tömegegység, az SI alapmértékeinek egyike [mértékegységrendszer / mértékegység].

Jelenleg a kilogramm az egyetlen SI-mértékegység, amelyet egy ember által készített tárgy alapján határoznak meg. Az összes többi egységet alapvető fizikai tulajdonságok és törvények alapján határozzák meg.

A szabványt 1889-ben készítették, és azóta tárolják Nemzetközi Súly- és Mértékiroda* (a Párizs melletti Sevres-ben található), és egy 39,17 mm átmérőjű és magasságú henger platina-iridium ötvözetből (90% platina, 10% irídium). Három zárt üvegkupak alatt tárolják. A kilogrammot eredetileg egy köbdeciméter (liter) tiszta víz tömegeként határozták meg 4 °C-on és a tengerszinti normál légköri nyomáson.
A nemzetközi szabványról pontos hivatalos másolatok is készültek, amelyeket a kilogramm nemzeti szabványaként használnak. Összesen több mint 80 példány készült. A nemzetközi szabvány másolatait az Orosz Föderációban, az Összoroszországi Metrológiai Kutatóintézetben is tárolják. Mengyelejev. Körülbelül 10 évente egyszer összehasonlítják a nemzeti szabványokat a nemzetközi szabványokkal. Ezek az összehasonlítások azt mutatják, hogy a nemzeti szabványok pontossága körülbelül 2 µg. Mivel azonos körülmények között tárolják, nincs okunk azt hinni, hogy a nemzetközi szabvány pontosabb. Különböző okok miatt száz év alatt a nemzetközi szabvány 3x10 −8-at veszít tömegéből. De definíció szerint egy nemzetközi szabvány tömege pontosan egyenlő egy kilogrammal. Ezért a szabvány tényleges tömegének bármilyen változása a kilogramm értékének változásához vezet.

E pontatlanságok kiküszöbölése érdekében jelenleg különféle lehetőségeket fontolgatnak a kilogramm alapvető fizikai törvények alapján történő újradefiniálására.

Ezenkívül 2003 óta a német szabványlaboratórium égisze alatt 8 országból, köztük Németországból, Ausztráliából, Olaszországból és Japánból egy nemzetközi kutatócsoport dolgozik azon, hogy a kilogrammot bizonyos számú szilícium-28 tömegeként újradefiniálják. izotóp atomok. A második projekt, az "Electronic Kilogram" 2005-ben indult a (NIST)-nél. A projekt vezetője, Richard Steiner azt állítja, hogy több mint tíz éve dolgozik az "elektronikus kilogramm" létrehozásán. A Dr. Steiner vezette tudósok megalkottak egy elektromágneses tér generálásához szükséges teljesítményt mérő készüléket, amellyel egy kilogramm tömeget lehet felemelni. Segítségével a tudósoknak sikerült meghatározniuk egy kilogramm tömegét 99,999995% pontossággal, írják a Wikipédián.

A tudósok egyre közelebb kerülnek a kilogramm nem fizikai leírásához, miután felfedezték, hogy a nemzetközi szabványként használt fémstandard ismeretlen okokból fogyni kezdett.

A kutatók azt mondják, hogy még van mit tenniük a meghatározásig, de ha sikerül, akkor ez egy új, a kilogramm meghatározására használt nemzetközi szabvány elfogadásához vezetne.

A tudósok szerint éppen a kilogramm leírása a fontos, mivel ez a súlyok fő fizikai mértékegysége, amelyből az összes többit már származékként számítják ki. Most egy kilogrammnak megfelelő fémrúd körülbelül 2,2 fontot nyom. [...] .

2007-ben azonban kiderült, hogy a szabvány fogyni kezdett, különösen a tudósok megállapították, hogy egy kilogrammos rúd 50 mikrogrammal kisebb lett, több tucat pontos másolattal. Vagyis azt mondhatjuk, hogy a szabvány egy homokszem súlyához mérten fogyott. Ebben a tekintetben a fizikusok azt sugallják, hogy a rúd tovább veszíthet súlyából.

Ezenkívül a tudósok azt mondják, hogy más alapvető mértékegységek, mint például az amper, a volt, a mol, a mérő és mások, nincsenek fizikai hivatkozásokhoz kötve.

Korábban a braunschweigi Országos Metrológiai Intézet német szakemberei azt mondták, hogy egy új, 10 cm-es szilíciumgömböt használnak kilogramm szabványként. A tudósok szerint az új szabvány pontosabb és stabilabb, mint a jelenleg használt.

Az új projekt célja egy megbízhatóbb szabvány létrehozása, melynek pontosságát atomi szinten mérik. A tudósok szerint a szilícium atomok ideálisak ehhez a projekthez, mivel nagyon stabilak, és vegyületeik standard körülmények között aligha bomlanak le.

Figyelemre méltó, hogy egy részben új szilícium kilogramm szabványt fejlesztettek ki Oroszországban. Ausztrál és Japán tudósai is részt vettek a projektben. Összesen 2 millió eurót költöttek egy példátlan pontosságú szilíciumgömb gyártására, a megalkotása alig 5 évig tartott.

Peter Becker projektmenedzser szerint egy kilogrammos szabvány létrehozásához a fizikusok kiszámolták, hogy ennek az elemnek 1 kilogrammjában hány szilícium atomnak kell lennie, majd elkezdték a szabvány „összeállítását”. Becker azonban hangsúlyozza, hogy az új szféra sem teljesen pontos, hiszen a mai tudomány nem képes a szó szó szoros értelmében makroobjektumot összerakni, atomokkal összerakva – írja a CyberSecurity anyagai alapján a ZN.UA.

* Hivatkozás: Mi az a Nemzetközi Súly- és Mértékiroda?

1875-ben alapították, a mérőegyezmény aláírásával együtt. Az Iroda fő feladata az egységes mérési rendszer meglétének biztosítása az egyezményben részt vevő valamennyi országban.

A BIPM az alapegységek nemzetközi szabványait tárolja és nemzetközi mérésügyi munkát végez a nemzetközi szabványok kidolgozásával és tárolásával, valamint a nemzeti szabványok nemzetközi és egymással való összehasonlításával kapcsolatban.

A BIPM a mérések pontosságának növelését célzó metrológiai kutatásokat is végez.

Az évek során az iroda élén híres európai tudósok álltak: G. Govi (Olaszország, 1875-1877) J. Pernet (Svájc, 1877-1879), O.-J. Broch (Norvégia, 1879-1889), J.-R. Benoit (Franciaország, 1889-1915), C.-E. Guillaume (Svájc, 1915-1936), A. Perard (Franciaország, 1936-1951), C. Volet (Svájc, 1951-1961) J. Terrien (Franciaország, 1962-1977), P. Giacomo (Franciaország, 1978-1988) T. J. Quinn (Egyesült Királyság, 1988-2003).

2004-től napjainkig a BIPM igazgatója Andrew Wallard professzor ( A. J. Wallard), Nagy-Britannia. Az Irodát a Metrikus Egyezmény tagállamai finanszírozzák.

Van még Fő Súly- és Méréskamra, amely 1893-ban jött létre Szentpéterváron D. I. Mengyelejev, a Főkamrává alakított Példasúlyok és Méretek Raktár tudós-gondnoka kezdeményezésére.

A Fő Súly- és Mértékkamara a Pénzügyminisztérium központi intézménye volt, amely az Orosz Birodalomban az ellenőrzési osztályt irányította, és a Kereskedelmi Minisztériumnak volt alárendelve.

Az 1899. évi súly- és mértékszabályzat szerint a kamara feladata „a mértékek és súlyok egységességének, hűségének és kölcsönös megfeleltetésének fenntartása” volt; az 1901. évi törvény szerint megbízták a helyi hitelesítő sátrak, azok ideiglenes osztályainak vezetésével, a kamarában tartózkodók és más hitelesítő tisztek közötti szétosztással, kiküldéssel stb., valamint különféle mérésügyi, ill. nyilvántartás vezetése a márkajelzési intézkedések díjainak kincstárba történő beérkezéséről és a súlyokról. Magában a kamarában az igazolási ügy elrendezését a lehetséges tudományos-technikai tökélyre vitték.

Ma a VNIIM a világ egyik legnagyobb tudományos és gyakorlati metrológiai központja, az ország vezető metrológiai alapkutatási szervezete és az állami szabványok fő központja Oroszországban. A Szövetségi Műszaki Szabályozási és Metrológiai Ügynökség alárendeltje.

1994 júliusában a VNIIM az Orosz Föderáció kormányának rendeletével az Orosz Föderáció Állami Tudományos Központja státuszt kapott. Az Orosz Föderáció Állami Tudományos Központjaként a VNIIM Oroszország Oktatási és Tudományos Minisztériumának alárendeltje, és tagja az Állami Tudományos Központok Szövetségének – írják a Wikipédián.

Egy köbdeciméternyi vizet a párizsi Szajna folyóból örökítettek meg egy platina-iridium prototípusban. A tiszta platina nem oxidálódik, nagy sűrűségű és keménységű. De a platina nem ideális fém, túl érzékenyen reagál a hőmérséklet-változásokra. Az irídium hozzáadása megoldotta a problémát. A 90% platina és 10% irídium a 19. században tökéletes anyaggá vált a súlyok tárolására. Furcsa módon ez a prototípus még mindig univerzális súlyszabványként szolgál. Bár a pontossága nem olyan magas, mint a többi modernebb szabványé. Ha az időegységet a 16. jel több egységnyi hibájával reprodukáljuk, akkor mondjuk elektromos típusú mennyiségek, ugyanaz a kilogramm, ugyanazok a termikus mennyiségek, ez valami olyasmi, mint a kilencedik, nyolcadik karakter. Vagyis a különbség 6-7 nagyságrend, azaz több tízmilliószoros. A kilogramm a legproblémásabb szabvány a világon. A gondos tárolás ellenére a nagy teherbírású kettlebell súlya fokozatosan változik.

Az elmúlt 100 év során a nemzetközi szabványhoz, a Párizsban tárolt nemzetközi prototípushoz képest az orosz kilogramm szabvány 30 mikrogrammal változott. A fém felületéről párolgás és mechanikai kopás lép fel, oxigén-, hidrogén- és nehézfém atomok rakódnak le a fémen. Amíg ezt a prototípust használjuk, ezt nem lehet elkerülni. Mi fenyeget azzal, hogy 30 mikrogrammal eltér a súlyszabványtól? Mi az egy mikrogramm? Ezred milligramm vagy milliomod gramm? 500 mikrogramm normál alma 1 köbmilliméter.
Házigazda: ref.rf
A háztartási kereskedelem területén senki nem fog észrevenni ilyen változásokat. A másik dolog a gyógyszerek. Ha a gyógyszer gyártási hibája egy milligramm, a következmények nagyon tragikusak. A tudósok szerte a világon egy frissített tömegszabvány – egy ultra-tiszta szilíciumgolyó – létrehozásán dolgoznak. A szilíciumnak ideális kristályrácsa van. A metrológusok erőmikroszkópok segítségével meghatározzák az atomok pontos számát egy kilogramm szilíciumban.

Időszabványok.

A modern ember még most is minden percben szembesül a legbonyolultabb metrológiai eszközök munkájával, anélkül, hogy tudná. Például mobil kommunikáció, mobiltelefon. . Ki csodálkozott, hogy miért működik? Nyomja meg a gombot - működik. Ahhoz, hogy a mobilkommunikáció működjön, ezeket a cellaállomásokat, ezeket a tornyokat, amelyeket az emberek láthatnak, szorosan szinkronizálni kell egymással, azaz időben össze kell kapcsolni. És ez az időben történő összekapcsolás a mobilkommunikáció működőképességének biztosítása érdekében a másodperc milliomod része.

Csak az atomóra-időszabványok feltalálása tette lehetővé a legbonyolultabb navigációs rendszerek létrehozását: GPS és Glonass. A közúti vezetés kényelmesebbé tétele érdekében a rendszernek egy méteren belül meg kell határoznia az autó helyzetét. Egy műhold métere a másodperc 3 milliárd része. Ilyen hihetetlen sebességgel frissítik az autó mozgására vonatkozó információkat. Műholdas jelek segítségével a metrológusok a világ minden tájáról cserélnek adatokat a pontos időről. Az egységek rögzítik a különbséget a laboratóriumi és a műholdas óra leolvasása között. Továbbá az összes laboratórium adatait egy speciális programmal hasonlítják össze. Az eredmény szinkronizált nemzetközi atomi idő. A Moszkvai Régió műholdkomplexum mindössze egy nanoszekundumos, vagyis a normál egymilliárdmásodperc hibájával továbbítja az adatokat az űrbe.

ʼʼAz idő őrzőiʼʼ. Bármennyire is rejtélyesen hangzik ezeknek a szakembereknek az álláspontja, a Rádiótechnikai Mérési Intézet atomórája, amellyel az egész ország nyilakat hasonlít össze, nem néz ki fantasztikusan. Bár itt nano és pico másodpercek működnek, az ember nem érezhet ekkora pontosságot.

ʼʼHa a pontos időről beszélnek, akkor tömegükben, háztartási szinten az emberek adásidő-ellenőrző jeleket hallanak a rádión ʼʼpi, pi, piʼʼ, ez a pontos idő. Tény, hogy ezúttal a mi harangtornyunkból nem túl pontos, nagyon szerény pontossággal. A nemzeti időskála az, amelyet itt alakítunk ki. A napi hiba hozzávetőlegesen néhány százmilliárd másodperc/nap.” Ahhoz, hogy az atomórák egy másodperccel előrébb vagy lemaradjanak, évmillióknak kell eltelniük. A referenciaidő fő fogyasztói a cellás kommunikáció és a navigáció.

ʼʼA modern rádiónavigációs rendszerek fénysebességgel terjedő elektromágneses jeleket használnak. A másodperc milliárdod része alatt a fény 30 centimétert tesz meg. Ha GLONASS segítségével mérőpontossággal akarjuk meghatározni a helyzetünket, ez azt jelenti, hogy a teljes rendszernek egy-két milliárd másodperc hibával kell működnie. GPS, GLONASS - műholdak rendszere, amelyek célja a földrajzi koordináták és a pontos idő pontos meghatározása. GPS, más néven NAVSTAR - amerikai műholdak konstellációja, GLONASS - orosz.

Az atomidő egyidős a kozmonautikával. Fél évszázad. A kvantumfizika rohamos fejlődése oda vezetett, hogy a 20. század közepén megjelent az első atomóra, és a Nemzetközi Súly- és Mértékügyi Bizottság az atomszabványra való átállás mellett döntött. A modern időszabvány a ϶ᴛᴏ cézium frekvencia-referencia. A készülék üveg mögött van, a szobába nem lehet belépni, mert. a készülékben ʼʼmelegházi körülményekʼʼ vannak, azokat kifejezetten úgy alakítják ki, hogy a külvilág ne zavarja a munkát. És ha a pontosságról beszélünk, akkor ez a másodperc egymilliárd része tízmillió része. Nehéz beszélni és megérteni. Úgy tűnik, mi másnak kell pontosabbnak lennie a természetben? Kiderült, hogy neutroncsillagok lehetnek. Pulzárok vagy neutroncsillagok azok, amelyekké a csillagok haláluk után válnak. Οʜᴎ felrobban, gyorsan csavarja. Megjelenik egy golyó vashéjjal és hatalmas vonzerővel, szigorú periodikusan sugározva hullámokat. ʼʼAz elektromos tér közvetlenül a csillag felszínéről vonja ki az elektronokat, ez pedig vas, repülnek, gyorsulnak és mozgásuk irányában különböző hullámokat bocsátanak ki.ʼʼ. A pulzárokat brit csillagászok fedezték fel 1967-ben. Az információ sokáig titkos volt. Azt gondolták, hogy ez földönkívüli civilizációk jelzése. Hiszen a természeti objektumok nem tudnak ilyen frekvenciával rádiójeleket adni. Még a kriptográfusokat is vonzották. Ugyanakkor a járványok mesterséges eredetére vonatkozó hipotézis nem igazolódott be. ʼʼHa valakivel kapcsolatot akartunk teremteni – mondja Mihail Popov –, akkor lehet hívójeleket adni, azok nem hordoznak semmilyen információt, impulzusokat, amiket nem szabad az életben formálni. Egészen a pulzárok felfedezéséig, így gondolja. Orosz tudósok javasolták azt az ötletet, hogy pulzárokkal ellenőrizzék a Föld óráját. A csillagimpulzusok pontossága több nagyságrenddel meghaladja az atomi szabványt. Kiderül, hogy hamarosan az Univerzum válaszolni fog a kérdésre: ʼʼHány óra van?ʼʼ az emberiség válaszolni fog.

A kilogramm a Nemzetközi Súly- és Mértékiroda által birtokolt kilogramm nemzetközi szabvány tömege, amely egy 39 mm átmérőjű és 39 mm magas, platina-iridium ötvözetből (90% platina, 10) készült henger. % irídium). Kezdetben tömegegységként Antoine Lavoisier kémikus és Rene Just Ayi krisztallográfus 1793-ban azt javasolta a francia Súly- és Mértékügyi Bizottságnak, hogy grammokat alkalmazzanak – ez egy köbcentiméter tiszta víz tömege a jég olvadáspontján. A praktikus használat kényelme érdekében a már említett Lenoir szabványos, 1000 grammos rézsúlyt készített. 1795 óta az új tömegegységet kilogrammnak nevezik. Négy évvel később elfogadták Louis Lefebvre-Guinho fizikus javaslatát, hogy a vizet a maximális sűrűségű (4 °C) hőmérsékleten mérjék le. Az új kilogramm etalon platinából készült és a Köztársasági Levéltárban került letétbe. Több példányt is készítettek belőle, hogy modellként használhassák a súlyok gyártásához. A 19. században végzett mérések azonban azt mutatták, hogy 1 dm 3 víz tömege 0,028 g-mal kisebb, mint a levéltári szabvány tömege. A jövőbeni eltérések elkerülése érdekében a Metrikus Rendszer Szabványok Nemzetközi Bizottsága 1872-ben úgy döntött, hogy elfogadja a prototípus tömegét, az archív kilogrammot tömegegységként.

1880-ban látott napvilágot a platina és irídium ötvözetből készült kilogramm nemzetközi szabványa, ugyanakkor ennek a szabványnak a hat létező hivatalos példánya közül négy készült.

Most mindegyiket két lezárt üvegedényben tárolják a Párizs melletti Sevres-ben, a Nemzetközi Súly- és Mértékiroda (Bureau International des Poids et Mesures – BIPM) alagsorában található széfben. 1889-ben az I. Általános Súly- és Mértékkonferencia elfogadta a kilogramm meghatározását, amely megegyezik a nemzetközi szabvány tömegével. Ez a meghatározás korunkban is érvényes Tájékoztatásul - a Nemzetközi Súly- és Mértékiroda, a BIPM (fr. Bureau International des Poids et Mesures, BIMP) egy állandó nemzetközi szervezet, amelynek központja Sèvres városában (Párizs külvárosában, Franciaországban) található. ) . 1875-ben alapították, a mérőegyezmény aláírásával együtt. Az Iroda fő feladata az egységes mérési rendszer meglétének biztosítása az egyezményben részt vevő valamennyi országban. A BIPM az alapegységek nemzetközi szabványait tárolja és nemzetközi mérésügyi munkát végez a nemzetközi szabványok kidolgozásával és tárolásával, valamint a nemzeti szabványok nemzetközi és egymással való összehasonlításával kapcsolatban.

A nemzetközi szabvány egy példányát az Orosz Föderációban, az Összoroszországi Metrológiai Kutatóintézetben is tárolják. Mengyelejev. Körülbelül 10 évente egyszer összehasonlítják a nemzeti szabványokat a nemzetközi szabványokkal. Ezek az összehasonlítások azt mutatják, hogy a nemzeti szabványok pontossága körülbelül 2 µg. Mivel azonos körülmények között tárolják, nincs okunk azt hinni, hogy a nemzetközi szabvány pontosabb. Különböző okok miatt a nemzetközi szabvány száz év alatt 0,00000003-at veszít tömegéből. De definíció szerint egy nemzetközi szabvány tömege pontosan egyenlő egy kilogrammal. Ezért a szabvány tényleges tömegének bármilyen változása a kilogramm értékének változásához vezet.

A kilogramm a nemzetközi SI mértékegységrendszer hét alapegységének egyike. A többi - méter, másodperc, amper, kelvin, mol és kandela - nincs konkrét anyaghordozókhoz kötve. A platina-iridium mérőműszer szabványt 1960-ban törölték el. Az egyetlen megmaradt "mechanikai" szabvány a kilogramm. De még a fő nemzetközi szabvány tömege is változik az idő múlásával - mára úgy gondolják, hogy 50 μg-ot "fogyott" az anyagnak a tárolás során az állomány felületére, valamint a felszínre történő mikrotranszfer miatt. a fogantyúkról, amelyekkel mozgatják a nemzeti szabványok szerinti ellenőrzés során.

Mindez torzíthatja az ultraprecíz tudományos számítások eredményeit, ezért a tudósok a kilogramm újradefiniálásának szükségességén gondolkodnak. 1975-ben Dr. Brian Kibble, a brit National Physical Laboratory (NPL) munkatársa javasolta az úgynevezett watt-egyensúly ötletét. Ez az eszköz lehetővé teszi az elektromos és mechanikus teljesítmény egységek összekapcsolását. „Ez az összefüggés a metrológia alapja” – mondta a V.I.-ről elnevezett Összoroszországi Metrológiai Kutatóintézet vezető kutatója. D. I. Mengyelejev Edmund francia. - A mérlegek két tekercsből állnak, amelyek kölcsönhatásba lépnek egymással, amikor elektromos áram folyik. Ellentétben az áramkiegyenlítésekkel, ez egy további kalibrálást használ a tekercs ismert sebességgel történő mozgatásával egy referencia mágneses térben. Ennek köszönhetően jelentősen csökkenthető a kölcsönhatási erő mérési hibája a tekercs geometriájából adódóan. Így lehetséges a kilogramm kvantumeffektusok alapján, azaz alapvető állandókon keresztül mért elektromos mértékegységekben kifejezni - ezzel megszabadulhatunk a "mechanikai" etalontól. Eddig az USA-ban a NIST-nél és az NPL-nél vezettek be működő wattmérlegeket, de jelenleg a legkisebb hiba a méréseikben 3,6 × 10 -8, ami legalább kétszer rosszabb a szabványhoz szükségesnél.

A kilogramm újradefiniálásának egy másik módját német, ausztrál, olasz és japán tudósok csoportja javasolta a Német Fizikai és Technológiai Intézet kutatóinak vezetésével. Az "Avogadro-módszert" kívánják alkalmazni, vagyis a kilogrammot az n-edik atomszámként határozzák meg. „Ennek a módszernek a fő nehézségei az, hogy egy ideális kristályrácsot kell felépíteni egyetlen hiba nélkül, ráadásul egyetlen izotópból, a szilícium-28-ból. Ennek a módszernek a relatív hibája még mindig túl magas - 3,1 × 10 -7 . Egyébként volt egy másik irány is, amelyet a VNIIM-nél és Japánban fejlesztettek ki - a szupravezető tömeg lebegtetésének módszerét, amely 4 × 10 -6 nagyságrendű pontosságot biztosított. De különböző okok miatt a tanulmányok egyik országban sem fejeződtek be.”

Tehát a kilogramm még mindig az utolsó tisztán mechanikai szabvány.

Tájékoztatásul - egy széles körben használt 1 kilogramm súly megengedett abszolút hibája 0,5 gramm.

A következő webhelyekről származó anyagok alapján: www.omedb.ru; www.russianamerica.com wikipedia.org.

Azok a mérőműszerek, amelyek biztosítják az egység reprodukálását és (vagy) tárolását annak érdekében, hogy a méretét átvigyék a hitelesítési sémában alacsonyabb mérőeszközökre, és a mérések egységességét biztosítsák a fizikai mennyiségek mértékegységeinek szabványai.

Az alárendeltségtől függően a nemzeti szabványokat elsődleges (kezdeti) és másodlagos (alárendelt) részekre osztják.

Az elsődleges szabványok reprodukálják és (vagy) tárolják az egységeket és továbbítják azok méreteit a megfelelő mérési területükön jelenleg elérhető legnagyobb pontossággal.
A speciális szabványok olyan feltételek mellett reprodukálják az egységeket, amikor az egység méretének az elsődleges szabványtól való közvetlen átvitele az előírt pontossággal műszakilag nem kivitelezhető.

Az elsődleges és speciális szabványok az ország referenciaértékei, ezért ezeket a következőképpen hagyták jóvá állami szabványok.

Másodlagos szabványok felosztva:

minták másolása,
összehasonlítási szabványok,
munkanormák.

Referenciák másolása linkek az egység méretének az elsődlegesről a működési szabványra való átviteléhez. Összehasonlítási szabványok az elsődleges szabványok kölcsönös összehasonlítására tervezték, munkanormák- a példamutató és működő eszközök legmagasabb és nagy pontosságú ellenőrzésére.

A szabványban szereplő műszaki eszközök összetételétől függően a következők vannak:

egységes szabványok,
csoport,
referenciakészletek,
referencia komplexek.

Egyetlen egy mérőműszerből (mérőeszközből, mérőeszközből, mérőberendezésből) áll, amely az egység önálló reprodukálását és (vagy) tárolását biztosítja, más azonos típusú mérőműszerek közreműködése nélkül.

Csoport szabvány- ez egy azonos típusú mérőműszer készlete, amelyet összességében használnak a szabvány pontosságának és metrológiai megbízhatóságának javítására. A csoportszabvány által tárolt mértékegység méretét a csoportszabvány részét képező egyes mérőeszközök segítségével talált értékek számtani átlagaként határozzuk meg.

Referenciakészlet- mérőműszerek (mérések vagy mérőműszerek) készlete, amelyek mindegyike lehetővé teszi egy fizikai mennyiség értékeinek reprodukálását és tárolását egy bizonyos tartományban. Más szóval, minden egyes mérőműszer, amely a szabvány részét képezi, saját névleges értékekkel vagy mérési tartományokkal rendelkezik. A referenciakészlet mérőműszereinek készlete lehetővé teszi a reprodukálható fizikai mennyiség többszöröseinek és (vagy) törtértékeinek tartományának kiterjesztését.

Mérőműszerek referencia komplexuma- az egység reprodukálásához és tárolásához szükséges heterogén technikai eszközök összessége. Ezeknek a szabványoknak megfelelően állam elsődleges tömegegység-szabványa.

Mi a tömegszabvány

A következő mérőműszerek készletéből áll:

a kilogramm nemzeti prototípusa - a kilogramm nemzetközi prototípusának 12. számú példánya, amely egy platina-iridium ötvözet súlya, amelyet úgy terveztek, hogy a tömegegység méretét átvigye az R1 súlyra;
a kilogramm nemzeti prototípusa - A kilogramm nemzetközi prototípusának 26. számú példánya, amely platina-iridium ötvözetből készült súly, amelyet a nemzeti prototípus által reprodukált tömegegység méretének változatlanságának ellenőrzésére terveztek. a BIPM-ben (Nemzetközi Súly- és Mértékbank) a 12. számú kilogrammot és az összehasonlító időszakban 11-et pótolni;
R1 súlyok és platina-iridium ötvözetből készült súlyok, amelyeket úgy terveztek, hogy a tömegegység méretét átvigyék a másolási szabványokba;
két komparátor (referencia skálák).

A szabvány által reprodukált tömeg névleges értéke 1 kg. Az állami elsődleges szabvány biztosítja egy olyan egység reprodukálását, amelynek a mérési eredmény szórása a kilogramm nemzetközi prototípusához képest nem haladja meg a 2 * 10 (-3) mg-ot. Egy 1 kg névleges tömegű R1 súlyt és egy 1 * 10 (-6) és 5 * 10 (-1) kg közötti névleges tömegű súlykészletet hasonlítanak össze a kilogramm névleges prototípusával - másolat 12. sz. - a mérési eredmény szórásával, legfeljebb 8*10(-3) mg az R1 kettlebellnél és 2*10(-4) - 1,6*10(-2) mg a kettlebell készletnél.

Összehasonlítóként egykaros, egyenlő karú kialakítású referenciamérlegeket használnak, amelyek legnagyobb súlyhatára 1 kg (NmPV - 2 * 10 (-3) mg), amelyek megfigyelési eredményeinek szórása 5 *10 (-4) - 3*10 (-2) mg. A súlyok osztásértéke 1*10(-4)-től 4*10(-2) mg-ig terjed. A tömegegység másodlagos szabványai a másolási szabványok és a munkaszabványok. Standard példányként 1 kg névleges tömegű, nem mágneses rozsdamentes acélból készült súlyokat és komparátort (mérleget) használnak. A másolati szabványok állapottal való összehasonlításának eredményeinek szórása nem haladhatja meg az 1 * 10 (-2) mg-ot.

Az összehasonlítóként használt, 1 kg-os legnagyobb súlyhatárral rendelkező referenciamérlegek a megfigyelési eredmény szórása nem haladja meg a 3 * 10 (-2) mg-ot. A mérleg osztásértéke nem haladhatja meg a 4*10(-2) mg-ot. A v másolási szabványok instabilitása a kalibrálási időszakra vonatkozóan nem haladhatja meg a 3 * 10 (-2) mg-ot. A másolási szabványokat arra használjuk, hogy a tömegegység méretét átvigyük az összehasonlítás működő standardjaiba egy összehasonlító segítségével. Működési szabványként 1 kg névleges tömegű egyedi súlyokat és 1-500 g tömegű, nem mágneses rozsdamentes acélból készült súlykészleteket és komparátorokat (mérlegeket) használnak.

A munkaszabványok és a másolási szabványok összehasonlítása eredményeinek szórásának 8 * 10 (-4) és 2 * 10 (-2) mg közötti tartományban kell lennie.

A 2*10(-3)-tól 1 kg-ig terjedő mérési tartományú referenciamérlegek (komparátorok) a mérlegen végzett megfigyelések eredményeinek szórását 5*10(-4)-től 5*10(-2)-ig adják. mg. A referenciasúlyok osztásértéke 1*10(-4)-től 4*10(-2) mg-ig terjed. A v működési standardok instabilitása a kalibrálási intervallumban 16 * 10 (-4) és 4 * 10 (-2) mg között van.

Az Ia és I kategóriák példaértékű súlyainak és az 1. osztályú munkasúlyoknak a komparátoron történő összehasonlításával történő ellenőrzésére munkastandardokat használnak. A másodlagos szabványok részét képező eszközök a következő funkciókat látják el:

egység tárolása,
a tárolási feltételek ellenőrzése,
a tömegegység méretének átvitele példaértékű és működő mérőműszerekre.

Az egység méretének szabványról működő mérőműszerre történő átvitelének eszközeit, módszereit és pontosságát az előírt módon jóváhagyott dokumentumok, az úgynevezett hitelesítési sémák szabályozzák. Vannak állami és helyi ellenőrzési rendszerek.

Az állami ellenőrzési rendszereket állami szabványként hagyják jóvá. A hitelesítési sémákban megadott referencia-, példa- és működő mérőműszerek megnevezése mellett a reprodukálható vagy mért fizikai mennyiségek reprodukálási (méréseknél) vagy mérési (mérőműszereknél) működési tartományainak számértékei, valamint a a hitelesítési sémában szereplő összes mérőműszer megengedett hibahatárának értékei.

Ellenőrzési módszerek

Az adott hitelesítési sémában szereplő mérőeszközök kapcsolatának egyértelmű szabályozása és rangsorolása szempontjából nagy jelentősége van a hitelesítés során alkalmazott módszereknek. A hitelesítési sémában meghatározott hitelesítési módszerek tükrözik az ilyen típusú mérőeszközök hitelesítésének sajátosságait. Meg kell felelniük az alábbi általános módszerek egyikének:

a kalibrált mérőműszer közvetlen (összehasonlító nélkül) összehasonlítása egy azonos típusú minta mérőműszerrel, azaz egy mértékkel vagy egy mérőeszközzel egy mérőeszközzel;
a példaértékkel reprodukált érték közvetlen mérése ellenőrzött mérőeszközzel;
a hitelesítés alá vont intézkedés által reprodukált érték közvetlen mérése példaértékű mérőeszközzel;
mértékkel reprodukálható vagy hitelesítés alá vont műszerrel mért mennyiség közvetett mérése;
független hitelesítés, azaz relatív (méretnélküli) méretű mérőműszerek hitelesítése, amely nem igényli a mértékegységek méretének szabványos vagy példaértékű mérőműszerről a működő mérőműszerre történő áthelyezését, a mért mennyiségek mértékegységére osztva.

Az 1. ábrán látható sémában szereplő mérőműszerek sajátosságai a felsorolt hat igazolási mód közül csak kettő alkalmazását és szabályozását teszik lehetővé:

a kalibrált mérőműszer összehasonlítása egy azonos típusú példaértékű mérőműszerrel komparátor segítségével;
szabványos mértékkel reprodukált érték kalibrált mérőműszerrel történő közvetlen mérése.

A mérőműszerek kapcsolatának feltárása érdekében, amelyek akkor jönnek létre, amikor a tömegegység méretét átviszik a szabványból a működési méretekre és műszerekre, a következőkben szerepelnek a példakénti és működő mérőeszközök hibájának fő paraméterei és normalizált értékei. a megnevezett hitelesítési sémát, valamint feltünteti az egyes mérőeszközök hitelesítésénél alkalmazott módszereket.