심리학 스토리 교육

1kg 질량 표준은 합금으로 만들어집니다. 표준질량단위

오늘날 가장 오래된 물질 측정 단위는 질량 표준입니다. 이상적인 킬로그램에 대한 국제적인 정의는 1875년 이후로 변하지 않았습니다. 킬로그램은 온도 4도에서 밀도가 가장 높은 물 1입방데시미터의 무게로 정의되었습니다. 러시아에서는 이상적인 킬로그램의 사본이 상트페테르부르크 계측 연구소에 보관되어 있습니다. D.I.멘델레예프.

파리 세느강의 물 1입방데시미터가 백금-이리듐 프로토타입으로 영원히 보존되었습니다. 순수한 백금은 산화되지 않으며 밀도와 경도가 높습니다. 그러나 백금은 이상적인 금속이 아니며 온도 변화에 너무 민감하게 반응합니다. 이리듐을 첨가하면 문제가 해결되었습니다. 90% 백금과 10% 이리듐은 19세기에 무게를 보관하는 완벽한 소재가 되었습니다. 이상하게도 이 프로토타입은 여전히 ​​보편적인 중량 표준으로 사용되고 있습니다. 정확도는 다른 최신 표준만큼 높지는 않습니다. 시간 단위가 16번째 기호의 여러 단위의 오류로 재생산된 경우, 예를 들어 전기 유형의 양, 동일한 킬로그램, 동일한 열량은 9번째, 8번째 문자와 같습니다. 즉, 그 차이는 6~7배, 즉 수천만 배에 달합니다. 킬로그램은 세계에서 가장 문제가 많은 표준입니다. 튼튼한 케틀벨은 조심스럽게 보관했음에도 불구하고 무게가 점차 변합니다.

지난 100년 동안 파리에 보관된 국제 표준인 국제 표준에 비해 러시아 킬로그램 표준은 30 마이크로그램만큼 변경되었습니다. 증발과 기계적 마모는 금속 표면에서 발생하며 산소, 수소 및 중금속 원자가 금속에 침전됩니다. 이 프로토타입을 사용하는 한 이는 피할 수 없습니다. 중량 기준에서 30 마이크로그램을 벗어나는 위협은 무엇입니까? 1마이크로그램은 무엇인가요? 1000분의 1밀리그램인가 아니면 100만분의 1그램인가? 일반 사과 500마이크로그램은 1입방밀리미터입니다. 가계 무역 분야에서는 아무도 그러한 변화를 눈치 채지 못할 것입니다. 또 다른 것은 의약품입니다. 약물 제조 오류가 1밀리그램이면 그 결과는 매우 비극적일 수 있습니다. 전 세계의 과학자들은 업데이트된 질량 표준, 즉 초순수 실리콘 공을 만들기 위해 노력하고 있습니다. 실리콘은 이상적인 결정 격자를 가지고 있습니다. 힘 현미경을 사용하여 계측학자는 실리콘 1kg에 포함된 원자의 정확한 수를 결정합니다.

시간 기준.

지금도 현대인은 매 순간 자신도 모르는 사이에 가장 복잡한 도량형 장치 작업에 직면하고 있습니다. 예를 들어, 이동통신, 휴대폰. . 왜 그것이 작동하는지 궁금해한 사람은 누구입니까? 버튼을 누르세요. 작동합니다. 이동 통신이 작동하려면 셀 스테이션, 사람들이 모든 것을 볼 수 있는 타워가 서로 긴밀하게 동기화되어야 합니다. 즉 시간적으로 연결되어야 합니다. 그리고 모바일 통신의 작동성을 보장하기 위한 이러한 시간 연결은 100만분의 1초입니다.


사람들은 20세기 중반까지 천체의 회전으로 시간을 측정했습니다. 그러나 이러한 접근 방식은 이상적이지 않았습니다. 지구의 자전 속도가 서서히 느려지고 있습니다. 게다가 회전도 균일하지 않습니다. 즉, 대략적으로 말하면 빠르다가 느려집니다. Metrology는 정확한 시간 간격을 어떻게 계산하고 저장해야 하는가라는 질문에 직면했습니다. 1967년에 새로운 표준이 만들어졌습니다.

이는 바닥 상태의 세슘 133 원자가 90억 1억 9천 2백만 63만 1천 770주기의 방사선을 방출한 것입니다. 이렇게 많은 방사선 기간을 계산하면 이는 1초입니다. 그리고 이를 구현하는 장치, 특정 장치, 물리적 설치가 있습니다. 왜 세슘인가? 외부 영향에 가장 둔감합니다. 러시아에서는 주요 시간 표준이 모스크바 지역 물리, 기술 및 무선 공학 측정 과학 연구소에 저장되어 있습니다. 복잡한 장비 세트는 정확한 시간을 결정하는 역할을 하며 주파수와 시간 척도를 모두 유지합니다. 러시아 시간 표준은 최고의 세계 표준 그룹에 포함됩니다. 상대 오차는 50만년에 1초를 넘지 않습니다.

원자시계 표준의 발명만이 가장 복잡한 내비게이션 시스템인 GPS와 Glonass를 만드는 것을 가능하게 했습니다. 도로 주행을 편안하게 하기 위해서는 시스템이 1미터 이내에서 자동차의 위치를 ​​판단해야 한다. 위성의 1미터는 30억분의 1초입니다. 이렇게 놀라운 속도로 자동차의 움직임에 대한 정보가 업데이트되고 있습니다. 전 세계의 계측학자들은 위성 신호를 사용하여 정확한 시간에 대한 데이터를 교환합니다. 이 장치는 실험실과 위성 시계 판독값 간의 차이를 수정합니다. 그런 다음 모든 실험실의 데이터를 특수 프로그램과 비교합니다. 그 결과는 동기화된 국제 원자시입니다. 모스크바 지역 위성 단지는 1나노초, 즉 10억분의 1초의 오차로 데이터를 우주로 전송합니다.

"타임 키퍼" 이 전문가들의 입장이 아무리 신비롭게 들릴지라도 전국이 화살을 비교하는 전파 공학 측정 연구소의 원자 시계는 환상적으로 보이지 않습니다. 여기서는 나노, 피코초를 작동하지만 사람이 이정도의 정확성을 느낄 수는 없습니다.

“그들이 정확한 시간에 관해 이야기할 때, 집단적으로, 가구 수준에서 사람들은 라디오에서 시간을 확인하기 위한 신호 전송인 "파이, 파이, 파이"를 듣습니다. 이것이 정확한 시간입니다. 사실, 이번에 우리 종탑에서 본 것은 그다지 정확하지도 않고 아주 적당한 정확도도 아닙니다. 국가별 시간 척도는 우리가 여기서 형성하고 있는 척도입니다. 하루 오차는 대략 수백억분의 1초에 불과하며, 원자시계가 1초 앞당기거나 뒤처지기까지는 수백만 년이 지나야 합니다. 참조 시간의 주요 소비자는 셀룰러 통신과 내비게이션입니다.

"현대 무선 항법 시스템은 빛의 속도로 이동하는 전자기 신호를 사용합니다." 10억분의 1초에 빛은 30cm를 이동합니다. GLONASS를 사용하여 미터 정확도로 위치를 확인하려면 전체 시스템이 10억분의 1초 또는 20억분의 1초의 오류로 작동해야 함을 의미합니다. GPS, GLONASS는 지리적 좌표와 정확한 시간을 정확하게 결정하도록 설계된 위성 시스템입니다. GPS, 그렇지 않으면 NAVSTAR - 미국 위성 별자리, GLONASS - 러시아어라고 합니다.

원자 시간은 우주 비행만큼이나 오래되었습니다. 반세기. 양자물리학의 급속한 발전으로 인해 20세기 중반에 최초의 원자시계가 등장했고 국제도량형위원회는 원자표준으로 전환하기로 결정했습니다. 현대시 기준은 세슘 주파수 기준이다. 장치가 유리 뒤에 있으므로 방에 들어갈 수 없습니다. 장치에는 "온실 조건"이 있으며 외부 세계가 작업을 방해하지 않도록 특별히 만들어졌습니다. 그리고 정확성에 관해 이야기한다면 이것은 10억분의 1초입니다. 말하고 이해하는 것이 어렵습니다. 자연에서 또 무엇이 더 정확할 수 있는 것 같나요? 중성자 별일 수도 있다는 것이 밝혀졌습니다. 펄서별이나 중성자별은 별이 죽은 후 변하는 별입니다. 폭발하고 빠르게 회전합니다. 철제 껍질과 엄청난 인력을 지닌 공이 나타나 엄격한 주기로 파동을 발산합니다. "전기장은 별 표면에서 전자를 직접 끌어내며 철입니다. 전자는 날고 가속하며 이동 방향에 따라 다른 파동을 방출합니다." 펄서는 1967년 영국 천문학자들에 의해 발견되었습니다. 해당 정보는 오랫동안 비밀로 유지되었습니다. 그들은 그것이 외계 문명의 신호라고 생각했습니다. 결국 자연물은 그러한 주파수의 무선 신호를 보낼 수 없습니다. 그들은 심지어 암호학자들을 끌어들였습니다. 그러나 발병의 인위적 기원에 대한 가설은 확인되지 않았습니다. Mikhail Popov는 이렇게 말합니다. “누군가와 연락하고 싶다면 호출 신호를 줄 수 있지만 인생에서 형성되어서는 안되는 정보와 충동을 전달하지 않습니다. 펄서가 발견되기 전에도 그들은 그렇게 생각했습니다.” 지구의 시계를 확인하기 위해 펄서를 사용하는 아이디어는 러시아 과학자들에 의해 제안되었습니다. 항성 펄스의 정확도는 원자 표준보다 몇 배 더 높습니다. 곧 "지금은 몇시입니까? "라는 질문이 나왔습니다. 우주가 인류에게 답할 것이다.

킬로그램(기호: kg, kg) - 기본 SI 단위 [단위계 / 측정] 중 하나인 질량 단위.

현재 킬로그램은 인간이 만든 물체를 사용하여 정의되는 유일한 SI 단위입니다. 다른 모든 단위는 이제 기본적인 물리적 특성과 법칙을 사용하여 정의됩니다.

이 표준은 1889년에 제정되었으며 이후 국제도량형국* (파리 근처 세브르에 위치) 백금-이리듐 합금(90% 백금, 10% 이리듐)으로 만들어진 직경과 높이가 39.17mm인 원통입니다. 세 개의 밀봉된 유리 캡 아래에 보관됩니다. 킬로그램은 원래 4°C, 해수면 표준 대기압의 순수한 물 1입방데시미터(리터)의 질량으로 정의되었습니다.
킬로그램의 국가 표준으로 사용되는 국제 표준의 정확한 공식 사본도 만들어졌습니다. 전체적으로 80개 이상의 사본이 생성되었습니다. 국제 표준의 사본은 러시아 연방의 전 러시아 계측 연구소에도 저장되어 있습니다. 멘델레예프. 대략 10년에 한 번씩 국내 표준과 국제 표준을 비교합니다. 이러한 비교를 통해 국가 표준의 정확도가 약 2 µg임을 알 수 있습니다. 동일한 조건에서 보관되기 때문에 국제표준이 더 정확하다고 믿을 이유가 없습니다. 여러 가지 이유로 인해 100년이 넘도록 국제 표준은 질량의 3x10 −8 을 잃습니다. 그러나 정의에 따르면 국제 표준의 질량은 정확히 1kg과 같습니다. 따라서 표준의 실제 질량이 변경되면 킬로그램 값이 변경됩니다.

이러한 부정확성을 제거하기 위해 현재 기본 물리 법칙을 기반으로 킬로그램을 재정의하는 다양한 옵션이 고려되고 있습니다.

또한 2003년부터 독일 표준 연구소의 후원으로 독일, 호주, 이탈리아, 일본 등 8개국의 국제 연구자 그룹이 킬로그램을 일정 수의 실리콘-28의 질량으로 재정의하는 작업을 진행해 왔습니다. 동위원소 원자. "Electronic Kilogram"이라는 두 번째 프로젝트는 2005년 (NIST)에서 시작되었습니다. 이 프로젝트의 책임자인 Richard Steiner는 자신이 10년 넘게 "전자 킬로그램"을 만드는 작업을 해왔다고 주장합니다. Steiner 박사가 이끄는 과학자들은 1kg의 질량을 들어 올릴 수 있는 전자기장을 생성하는 데 필요한 전력을 측정하는 장치를 만들었습니다. 그것의 도움으로 과학자들은 99.999995%의 정확도로 1kg의 질량을 측정할 수 있었다고 그들은 Wikipedia에 썼습니다.

과학자들은 국제표준으로 사용되는 금속표준이 알 수 없는 이유로 무게가 줄어들기 시작했다는 사실을 발견한 뒤 킬로그램에 대한 비물리적 설명에 점점 가까워지고 있다.

연구원들은 정의가 내려지기까지는 아직 갈 길이 멀지만 만약 성공한다면 킬로그램을 정의하는 데 사용되는 새로운 국제 표준의 채택으로 이어질 것이라고 말했습니다.

과학자들은 킬로그램에 대한 설명이 매우 중요하다고 말합니다. 킬로그램은 무게의 주요 물리적 단위이고 다른 모든 단위는 이미 파생 상품으로 계산되기 때문입니다. 이제 1kg에 해당하는 것은 금속 막대이며 무게는 약 2.2영국 파운드입니다. [...] .

그러나 2007년에 표준의 무게가 감소하기 시작한 것으로 밝혀졌으며, 특히 과학자들은 킬로그램 바의 무게가 50마이크로그램, 수십 개의 정확한 사본이 줄어들기 시작했다고 판단했습니다. 즉, 표준은 모래알의 무게와 비슷한 무게를 잃었다 고 말할 수 있습니다. 이와 관련하여 물리학자들은 막대의 무게가 계속해서 줄어들 수 있다고 제안합니다.

또한 과학자들은 암페어, 볼트, 몰, 미터 등과 같은 다른 기본 단위가 물리적 기준에 묶여 있지 않다고 말합니다.

앞서 브라운슈바이크 국립 계측 연구소의 독일 전문가들은 새로운 10cm 실리콘 구를 킬로그램 표준으로 사용할 것이라고 발표했습니다. 과학자들에 따르면, 새로운 표준은 현재 사용되는 표준보다 더 정확하고 안정적입니다.

새로운 프로젝트의 목표는 원자 수준에서 정확도가 측정되는 보다 신뢰할 수 있는 표준을 만드는 것입니다. 과학자들은 실리콘 원자가 매우 안정적이고 그 화합물이 표준 조건에서 거의 분해되지 않기 때문에 이 프로젝트에 이상적이라고 말합니다.

부분적으로 새로운 실리콘 킬로그램 표준이 러시아에서 개발되었다는 점은 주목할 만합니다. 호주와 일본의 과학자들도 이 프로젝트에 참여했습니다. 전례 없는 정확도의 실리콘 구를 제조하는 데 총 200만 유로가 소요되었으며, 제작 과정은 5년 미만이 소요되었습니다.

프로젝트 관리자인 Peter Becker에 따르면, 물리학자들은 킬로그램 표준을 만들기 위해 이 원소 1킬로그램에 몇 개의 실리콘 원자가 있어야 하는지 계산한 후 표준을 "조립"하기 시작했습니다. 그러나 Becker는 ZN.UA가 CyberSecurity 자료를 기반으로 글을 쓰는 동안 오늘날의 과학은 문자 그대로의 의미에서 매크로 객체를 원자 단위로 조립할 수 없기 때문에 새로운 영역도 완벽하게 정확하지 않다고 강조합니다.

* 참고: 국제도량형국이란 무엇입니까?

1875년 미터협약 체결과 함께 설립되었습니다. 사무국의 주요 임무는 이 협약에 참여하는 모든 국가에서 통일된 측정 시스템의 존재를 보장하는 것입니다.

BIPM은 기본단위의 국제표준을 저장하고, 국제표준의 개발 및 보관, 국가표준과 국제표준 및 국가표준간 비교와 관련된 국제계량업무를 수행한다.

BIPM은 또한 측정 정확도를 높이기 위해 계측 분야의 연구도 수행하고 있습니다.

수년에 걸쳐 이 국은 유명한 유럽 과학자인 G. Govi가 이끌었습니다. (이탈리아, 1875-1877) J. 퍼넷 (스위스, 1877-1879), O.-J. 브로치 (노르웨이, 1879-1889), J.-R. 베누아 (프랑스, 1889-1915), C.-E. 기욤 (스위스, 1915-1936), A. 페라드 (프랑스, 1936-1951), C. 볼레 (스위스, 1951-1961) J. 테리엔 (프랑스, 1962-1977), P. 자코모 (프랑스, 1978-1988) T. J. 퀸 (영국, 1988-2003).

2004년부터 현재까지 BIPM의 이사는 Andrew Wallard 교수( A. J. 월라드), 영국. 사무국은 미터법 협약 회원국의 재정을 지원받습니다.

도 있습니다 중앙도량형회의소, 1893년 상트페테르부르크에서 모범적인 도량형 창고의 과학자이자 관리인인 D. I. Mendeleev의 주도로 설립되었으며, 이는 주 회의소로 전환되었습니다.

도량형원(Main Chamber of Weights and Measures)은 러시아 제국의 검증 부서를 담당하고 무역부에 종속된 재무부의 중앙 기관이었습니다.

1899년 도량형 규정에 따르면, 상공회의소의 임무는 “도량형과 도량형의 통일성, 충실도 및 상호 일치성을 유지하는 것”이었습니다. 1901 년 법에 따라 그녀는 지역 검증 텐트, 임시 부서의 관리, 상공 회의소에 있던 다른 검증 담당자 및 기타 검증 담당자 간의 배포, 파견 등을 맡았으며 다양한 계측 및 문제 문제를 해결했습니다. 재무부 및 중량에 대한 브랜딩 조치에 대한 수수료 수령에 대한 기록을 유지합니다. 상공회의소 자체에서는 검증 사례의 배치가 가능한 과학적, 기술적 완성도에 도달했습니다.

오늘날 VNIIM은 세계 최대의 과학 및 실무 계측 센터 중 하나이며, 계측 기초 연구를 위한 국가 최고의 조직이자 러시아 국가 표준의 주요 센터입니다. 연방 기술 규제 및 계측 기관에 종속됩니다.

1994년 7월, VNIIM은 러시아 연방 정부 법령에 따라 러시아 연방 국가 과학 센터의 지위를 부여받았습니다. 러시아 연방의 국가 과학 센터인 VNIIM은 러시아 교육 과학부에 종속되어 있으며 국가 과학 센터 협회의 회원이며 Wikipedia에 글을 쓰고 있습니다.

오늘날 가장 오래된 물질 측정 단위는 질량 표준입니다. 이상적인 킬로그램에 대한 국제적인 정의는 1875년 이후로 변하지 않았습니다. 킬로그램은 온도 4도에서 밀도가 가장 높은 물 1입방데시미터의 무게로 정의되었습니다. 러시아에서는 이상적인 킬로그램의 사본이 상트페테르부르크 계측 연구소에 보관되어 있습니다. D.I.멘델레예바.

파리 세느강의 물 1입방데시미터가 백금-이리듐 프로토타입으로 영원히 보존되었습니다. 순수한 백금은 산화되지 않으며 밀도와 경도가 높습니다. 그러나 백금은 이상적인 금속이 아니며 온도 변화에 너무 민감하게 반응합니다. 이리듐을 첨가하면 문제가 해결되었습니다. 90% 백금과 10% 이리듐은 19세기에 무게를 보관하는 완벽한 소재가 되었습니다. 이상하게도 이 프로토타입은 여전히 ​​보편적인 중량 표준으로 사용되고 있습니다. 정확도는 다른 최신 표준만큼 높지는 않습니다. 시간 단위가 16번째 기호의 여러 단위 오류로 재생산된 경우, 예를 들어 전기 유형의 양, 동일한 킬로그램, 동일한 열량은 9번째, 8번째 문자와 같습니다. 즉, 그 차이는 6~7배, 즉 수천만 배에 달합니다. 킬로그램은 세계에서 가장 문제가 많은 표준입니다. 튼튼한 케틀벨은 조심스럽게 보관했음에도 불구하고 무게가 점차 변합니다.

지난 100년 동안 파리에 보관된 국제 표준인 국제 표준과 비교하여 러시아 킬로그램 표준은 30 마이크로그램만큼 변경되었습니다. 증발과 기계적 마모는 금속 표면에서 발생하며 산소, 수소 및 중금속 원자가 금속에 침전됩니다. 이 프로토타입을 사용하는 한 이는 피할 수 없습니다. 중량 기준에서 30 마이크로그램을 벗어나는 위협은 무엇입니까? 1마이크로그램은 무엇인가요? 1000분의 1밀리그램인가 아니면 100만분의 1그램인가? 일반 사과 500마이크로그램은 1입방밀리미터입니다.
ref.rf에서 호스팅됨
가계 무역 분야에서는 아무도 그러한 변화를 눈치 채지 못할 것입니다. 또 다른 것은 의약품입니다. 약 제조상의 오류가 1밀리그램이라면 그 결과는 매우 비극적입니다. 전 세계의 과학자들은 업데이트된 질량 표준, 즉 초순수 실리콘 공을 만들기 위해 노력하고 있습니다. 실리콘은 이상적인 결정 격자를 가지고 있습니다. 힘 현미경을 사용하여 계측학자는 실리콘 1kg에 포함된 원자의 정확한 수를 결정합니다.

시간 기준.

지금도 현대인은 매 순간 자신도 모르는 사이에 가장 복잡한 도량형 장치 작업에 직면하고 있습니다. 예를 들어, 이동통신, 휴대폰. . 왜 그것이 작동하는지 궁금해한 사람은 누구입니까? 버튼을 누르세요. 작동합니다. 이동 통신이 작동하려면 이러한 셀 스테이션, 즉 사람들이 볼 수 있는 타워가 서로 긴밀하게 동기화되어야 합니다. 즉 시간적으로 연결되어야 합니다. 그리고 모바일 통신의 작동성을 보장하기 위한 이러한 시간 연결은 100만분의 1초입니다.

사람들은 20세기 중반까지 천체의 회전으로 시간을 측정했습니다. 그러나 이러한 접근 방식은 이상적이지 않았습니다. 지구의 자전 속도가 서서히 느려지고 있습니다. 게다가 회전도 균일하지 않습니다. 즉, 대략적으로 말하면 빠르다가 느려집니다. Metrology는 정확한 시간 간격을 어떻게 계산하고 저장해야 하는가라는 질문에 직면했습니다. 1967년에 새로운 표준이 만들어졌습니다.

이는 바닥 상태의 세슘 133 원자가 90억 1억 9천 2백만 63만 1천 770주기의 방사선을 방출한 것입니다. 이렇게 많은 방사선 기간을 계산하면 이는 1초입니다. 그리고 이를 구현하는 장치, 특정 장치, 물리적 설치가 있습니다. 왜 세슘인가? 외부 영향에 가장 둔감합니다. 러시아에서는 주요 시간 표준이 모스크바 지역 물리, 기술 및 무선 공학 측정 과학 연구소에 저장되어 있습니다. 복잡한 장비 세트는 정확한 시간을 결정하는 역할을 하며 주파수와 시간 척도를 모두 유지합니다. 러시아 시간 표준은 최고의 세계 표준 그룹에 포함됩니다. 상대 오차는 50만년에 1초를 넘지 않습니다.

원자시계 표준의 발명만이 가장 복잡한 내비게이션 시스템인 GPS와 Glonass를 만드는 것을 가능하게 했습니다. 도로 주행을 편안하게 하기 위해서는 시스템이 1미터 이내에서 자동차의 위치를 ​​판단해야 한다. 위성의 1미터는 30억분의 1초입니다. 이렇게 놀라운 속도로 자동차의 움직임에 대한 정보가 업데이트되고 있습니다. 전 세계의 계측학자들은 위성 신호를 사용하여 정확한 시간에 대한 데이터를 교환합니다. 이 장치는 실험실과 위성 시계 판독값 간의 차이를 수정합니다. 또한 모든 실험실의 데이터를 특수 프로그램과 비교합니다. 그 결과는 동기화된 국제 원자시입니다. 모스크바 지역 위성 단지는 단 1나노초, 즉 정상 속도의 10억분의 1초의 오차로 데이터를 우주로 전송합니다.

''시간을 지키는 사람''. 이 전문가들의 입장이 아무리 신비롭게 들릴지라도 전국이 화살을 비교하는 전파 공학 측정 연구소의 원자 시계는 환상적으로 보이지 않습니다. 여기서는 나노, 피코초를 작동하지만 사람이 이정도의 정확성을 느낄 수는 없습니다.

ʼʼ그들이 정확한 시간에 대해 이야기할 때, 집단적으로, 가구 수준에서 사람들은 라디오에서 ``파이, 파이, 파이'' 시간 확인 신호를 전송하는 것을 듣습니다. 이것이 정확한 시간입니다. 사실, 이번에 우리 종탑에서 본 것은 그다지 정확하지도 않고 아주 적당한 정확도도 아닙니다. 국가별 시간 척도는 우리가 여기서 형성하고 있는 척도입니다. 하루의 오차는 대략 하루에 수천억분의 1초입니다.'' 원자시계가 1초 앞당기거나 뒤처지려면 수백만 년이 지나야 합니다. 참조 시간의 주요 소비자는 셀룰러 통신과 내비게이션입니다.

'현대 무선 항법 시스템은 빛의 속도로 이동하는 전자기 신호를 사용합니다'. 10억분의 1초에 빛은 30cm를 이동합니다. GLONASS를 사용하여 미터 정확도로 위치를 확인하려면 전체 시스템이 10억분의 1초에서 20억분의 1초의 오류로 작동해야 함을 의미합니다. GPS, GLONASS - 지리적 좌표와 정확한 시간을 정확하게 결정하도록 설계된 위성 시스템입니다. GPS, 그렇지 않으면 NAVSTAR - 미국 위성 별자리, GLONASS - 러시아어라고 합니다.

원자 시간은 우주 비행만큼이나 오래되었습니다. 반세기. 양자물리학의 급속한 발전으로 인해 20세기 중반에 최초의 원자시계가 등장했고 국제도량형위원회는 원자표준으로 전환하기로 결정했습니다. 현대의 시간 기준은 ϶ 즐겨 세슘 주파수 기준입니다. 장치가 유리 뒤에 있으므로 방에 들어갈 수 없습니다. 장치에는 '온실 조건'이 있으며 외부 세계가 작업을 방해하지 않도록 특별히 제작되었습니다. 그리고 정확성에 관해 이야기한다면 이것은 10억분의 1초입니다. 말하고 이해하는 것이 어렵습니다. 자연에서 또 무엇이 더 정확해야 하는 것 같나요? 중성자 별일 수도 있다는 것이 밝혀졌습니다. 펄서별이나 중성자별은 별이 죽은 후 변하는 별입니다. Οιᴎ 폭발, 빠르게 비틀기. 철제 껍질과 엄청난 인력을 지닌 공이 나타나 엄격한 주기로 파동을 발산합니다. ``전기장은 별 표면에서 직접 전자를 끌어 당기고 철이며 날아가고 가속하며 이동 방향에 따라 다른 파동을 방출합니다''. 펄서는 1967년 영국 천문학자들에 의해 발견되었습니다. 해당 정보는 오랫동안 비밀로 유지되었습니다. 그들은 그것이 외계 문명의 신호라고 생각했습니다. 결국 자연물은 그러한 주파수의 무선 신호를 보낼 수 없습니다. 그들은 심지어 암호학자들을 끌어들였습니다. 동시에, 발병의 인위적 기원에 대한 가설은 확인되지 않았습니다. ʼʼ우리가 누군가와 연락하고 싶다면 -Mikhail Popov는 말합니다. -콜 사인을 줄 수 있지만 그들은 인생에서 형성되어서는 안되는 정보와 충동을 전달하지 않습니다. 펄서가 발견되기 전까지는 그렇게 생각했습니다.''. 지구의 시계를 확인하기 위해 펄서를 사용하는 아이디어는 러시아 과학자들에 의해 제안되었습니다. 항성 펄스의 정확도는 원자 표준보다 몇 배 더 높습니다. 곧 우주가 '지금은 몇시입니까?'라는 질문에 답할 것이라는 것이 밝혀졌습니다. 인류는 답할 것입니다.

킬로그램(kg)은 국제도량형국이 정한 국제표준 킬로그램의 질량으로 정의되는데, 이는 백금-이리듐 합금(백금 90%, 10%)으로 만들어진 직경 39mm, 높이 39mm의 원통이다. % 이리듐). 처음에는 질량 단위로 화학자 Antoine Lavoisier와 결정학자 Rene Just Ayi가 1793년에 프랑스 도량형 위원회에 얼음이 녹는 점에서 순수한 물 1cm3의 질량인 그램을 사용하도록 제안했습니다. 실제 사용의 편의를 위해 이미 언급한 르누아르는 1000g의 표준 구리 추를 만들었습니다. 1795년부터 새로운 질량 단위를 킬로그램이라고 부르게 되었습니다. 4년 후, 최대 밀도(4°C)의 온도에서 물의 무게를 측정하겠다는 물리학자 Louis Lefebvre-Guinho의 제안이 받아들여졌습니다. 새로운 킬로그램 표준은 백금으로 만들어졌으며 공화국 기록 보관소에 보관되었습니다. 분동 제조 시 모델로 사용하기 위해 여러 사본도 제작되었습니다. 그러나 19세기에 측정된 바에 따르면 물 1dm 3의 질량은 기록 표준의 질량보다 0.028g 적습니다. 미래의 불일치를 방지하기 위해 1872년 국제 미터법 표준 위원회는 원기의 질량인 아카이브 킬로그램을 질량 단위로 받아들이기로 결정했습니다.

1880년에 백금과 이리듐으로 구성된 합금의 킬로그램에 대한 국제 표준이 빛을 보았고 동시에 이 표준의 기존 공식 사본 6개 중 4개가 만들어졌습니다.

이들 모두는 이제 파리 근처 세브르에 있는 국제도량형국(Bureau International des Poids et Mesures - BIPM) 지하에 위치한 금고에 있는 두 개의 밀봉된 유리병 아래에 보관되어 있습니다. 1889년 제1차 도량형 총회에서는 킬로그램의 정의를 질량과 동일하게 국제표준으로 채택했습니다. 이 정의는 우리 시대에도 유효합니다.정보 - 국제도량형국, BIPM(fr. Bureau International des Poids et Mesures, BIMP)은 프랑스 세브르 시(파리 교외)에 본부를 둔 상설 국제기구입니다. ) . 1875년 미터협약 체결과 함께 설립되었습니다. 사무국의 주요 임무는 이 협약에 참여하는 모든 국가에서 통일된 측정 시스템의 존재를 보장하는 것입니다. BIPM은 기본단위의 국제표준을 저장하고, 국제표준의 개발 및 보관, 국가표준과 국제표준 및 국가표준간 비교와 관련된 국제계량업무를 수행한다.

국제 표준의 사본은 러시아 연방의 전 러시아 계측 연구소에도 저장되어 있습니다. 멘델레예프. 대략 10년에 한 번씩 국내 표준과 국제 표준을 비교합니다. 이러한 비교를 통해 국가 표준의 정확도가 약 2 µg임을 알 수 있습니다. 동일한 조건에서 보관되기 때문에 국제표준이 더 정확하다고 믿을 이유가 없습니다. 여러 가지 이유로 인해 100년 안에 국제 표준은 질량의 0.00000003을 잃습니다. 그러나 정의에 따르면 국제 표준의 질량은 정확히 1kg과 같습니다. 따라서 표준의 실제 질량이 변경되면 킬로그램 값이 변경됩니다.

킬로그램은 국제 SI 단위계의 7가지 기본 단위 중 하나입니다. 나머지(미터, 초, 암페어, 켈빈, 몰 및 칸델라)는 특정 물질 캐리어에 묶여 있지 않습니다. 백금-이리듐 미터 표준은 1960년에 폐지되었습니다. 현재 남아 있는 유일한 "기계적" 표준은 킬로그램입니다. 그러나 주요 국제 표준의 질량조차도 시간이 지남에 따라 변합니다. 지금까지는 보관 중 스탠드 표면과 스탠드 표면으로의 물질의 미세 이동으로 인해 50μg만큼 "손실"된 것으로 믿어집니다. 국가 표준에 따라 확인할 때 이동하는 그립.

이 모든 것이 초정밀 과학 계산 결과를 왜곡할 수 있으므로 과학자들은 킬로그램을 재정의할 필요성을 생각하고 있습니다. 1975년 영국 국립물리연구소(NPL)의 브라이언 키블(Brian Kibble) 박사는 소위 와트 균형(Watt Balance)이라는 아이디어를 제안했습니다. 이 장치를 사용하면 전기 및 기계 전력 단위를 연결할 수 있습니다. "이 연결은 계측의 기초입니다." V.I의 이름을 딴 전 러시아 계측 연구소의 주요 연구원입니다. D. I. Mendeleev Edmund French. - 저울은 전류가 흐를 때 서로 상호작용하는 두 개의 코일로 구성됩니다. 전류 균형과 달리 이는 기준 자기장에서 알려진 속도로 코일을 이동하여 추가 교정을 사용합니다. 이로 인해 코일의 기하학적 구조로 인한 상호 작용력의 측정 오류를 크게 줄일 수 있습니다. 따라서 양자 효과를 기반으로, 즉 기본 상수를 통해 측정된 전기 단위로 킬로그램을 표현하는 것이 가능합니다. 이를 통해 "기계적" 표준을 제거할 수 있습니다. 지금까지 미국의 NIST 및 NPL에서 작동하는 와트 밸런스가 구현되었지만 현재 측정에서 가장 작은 오류는 3.6 × 10 -8이며 이는 표준에 필요한 것보다 최소 2배 더 나쁩니다.

킬로그램을 재정의하는 또 다른 방법은 독일 물리 기술 연구소의 연구원이 이끄는 독일, 호주, 이탈리아 및 일본의 과학자 그룹이 제안했습니다. 그들은 "아보가드로 방법", 즉 킬로그램을 원자의 n번째 수로 정의하는 방법을 사용하려고 합니다. Edmund Frenchman은 "이 방법의 가장 큰 어려움은 단일 결함 없이, 게다가 하나의 동위원소인 실리콘-28로부터 이상적인 결정 격자를 구축해야 한다는 것입니다."라고 말했습니다. 이 방법의 상대 오차는 여전히 너무 높습니다(3.1×10 -7 ). 그건 그렇고, VNIIM과 일본에서 개발중인 또 다른 방향이있었습니다. 그것은 4 × 10 -6 정도의 정확도를 제공하는 초전도 질량을 공중에 띄우는 방법입니다. 그러나 여러 가지 이유로 어느 나라에서도 연구가 완료되지 않았습니다.”

따라서 킬로그램은 여전히 ​​순수 기계적 표준의 마지막 단위입니다.

참고로 널리 사용되는 무게 1kg의 허용 절대 오차는 0.5g입니다.

사이트의 자료를 기반으로 함: www.omedb.ru; www.russianamerica.com wikipedia.org.

검증 체계에서 더 낮은 측정 장비로 크기를 전송하기 위해 단위의 재생 및/또는 저장을 보장하고 측정의 균일성을 보장하도록 설계된 측정 장비는 다음과 같습니다. 물리량의 단위 표준.

국가표준은 종속에 따라 1차(초기)와 2차(종속)로 구분된다.

  1. 1차 표준은 해당 측정 분야에서 현재 달성할 수 있는 최고의 정확도로 단위를 재현 및/또는 저장하고 치수를 전송합니다.
  2. 특수 표준은 기본 표준에서 필요한 정확도로 단위 크기를 직접 전송하는 것이 기술적으로 불가능한 조건에서 단위를 재생산합니다.

기본 및 특별 표준은 해당 국가의 참조이므로 다음과 같이 승인됩니다. 주 표준.

2차 표준다음과 같이 세분화됩니다.

  • 샘플 복사,
  • 비교기준,
  • 작업 표준.

참조 복사단위 크기를 기본 표준에서 작업 표준으로 전송하기 위한 링크입니다. 비교기준기본 표준의 상호 비교를 위해 설계되었으며, 작업 표준- 가장 높고 높은 정확도를 지닌 모범적이고 실제적인 수단을 검증하기 위한 것입니다.

표준에 포함된 기술적 수단의 구성에 따라 다음이 있습니다.

  • 단일 표준,
  • 그룹,
  • 참조 세트,
  • 참조 복합체.

하나의동일한 유형의 다른 측정 장비의 참여 없이 독립적으로 장치의 재생산 및/또는 저장을 제공하는 하나의 측정 장비(측정, 측정 장치, 측정 설치)로 구성됩니다.

그룹표준- 이는 표준의 정확성과 도량형 신뢰성을 향상시키기 위해 전체적으로 사용되는 동일한 유형의 측정 장비 세트입니다. 그룹표준에 의해 저장되는 단위의 크기는 그룹표준에 포함된 개별 측정기기를 이용하여 구한 값의 산술평균으로 결정됩니다.

참조 세트- 특정 범위의 물리량 값을 재현하고 저장할 수 있는 측정 장비 세트(측정 장비 또는 측정 장비)입니다. 즉, 표준의 일부인 각 개별 측정 장비에는 고유한 공칭 값 또는 측정 범위가 있습니다. 참조 세트의 측정 장비 세트를 사용하면 재현 가능한 물리량의 배수 및(또는) 분수 값 범위의 경계를 확장할 수 있습니다.

측정 장비의 참조 복합물- 단위의 재생산 및 저장에 필요한 이질적인 기술적 수단 세트. 이러한 기준에 따르면 질량 단위의 기본 표준 상태.

질량 표준은 무엇입니까

이는 다음 측정 장비 세트로 구성됩니다.

  1. 킬로그램의 국가 원기 - 백금-이리듐 합금 분동인 국제 킬로그램 원기의 사본 번호 12로, 질량 단위의 크기를 무게 R1로 전달하도록 설계되었습니다.
  2. 국가 킬로그램 원기 - 백금-이리듐 합금으로 만든 무게추인 국제 킬로그램 원기 사본 번호 26. 국가 킬로그램 원기에 의해 재현되는 질량 단위 크기의 불변성을 확인하기 위해 설계되었습니다. 12번 및 BIPM(국제 도량형 은행)의 비교 기간 11 동안 이를 대체합니다.
  3. 질량 단위의 크기를 복사 표준으로 전송하도록 설계된 분동 R1 및 백금-이리듐 합금으로 만들어진 분동 세트;
  4. 두 개의 비교기(참조 척도).

표준에 의해 재현된 질량의 공칭 값은 1kg입니다. 국가 기본 표준은 국제 킬로그램 원기와 비교할 때 2 * 10 (-3) mg을 초과하지 않는 측정 결과의 표준 편차로 단위 재현을 보장합니다. 공칭 질량 값이 1kg인 분동 R1과 공칭 질량 값이 1 * 10 (-6) ~ 5 * 10 (-1) kg인 분동 세트를 킬로그램의 공칭 원형과 비교합니다. 12번 - 측정 결과의 표준 편차가 R1 케틀벨의 경우 8*10(-3) mg을 초과하지 않고 케틀벨 세트의 경우 2*10(-4) - 1.6*10(-2) mg을 초과하지 않습니다.

비교기로는 최대 중량 한계가 1kg(NmPV - 2 * 10(-3) mg)인 단일 레버 동등 암 설계의 기준 스케일이 사용되며, 관찰 결과의 표준 편차는 5입니다. * 10(-4) ~ 3* 10(-2) mg. 가중치의 나누기 값은 1*10(-4) ~ 4*10(-2) mg입니다. 질량단위의 2차 규격은 복사규격과 작업규격이 있다. 표준 사본으로는 비자성 스테인리스강으로 만들어진 공칭 질량 값 1kg의 분동과 비교기(저울)가 사용됩니다. 복사 표준과 상태 비교 결과의 표준 편차는 1 * 10 (-2) mg을 초과해서는 안됩니다.

비교기로 사용되는 기준 저울은 최대 중량 한계가 1kg이며 관찰 결과의 표준 편차가 3*10(-2)mg을 초과하지 않습니다. 눈금의 분할 값은 4*10(-2) mg을 초과해서는 안 됩니다. 교정 기간 동안 복사 표준 v의 불안정성은 3 * 10 (-2) mg을 초과해서는 안 됩니다. 복사 표준은 비교기를 사용하여 질량 단위의 크기를 비교 작업 표준으로 전송하는 데 사용됩니다. 작업 표준으로는 공칭 질량 1kg의 단일 분동과 비자성 스테인리스강으로 만들어진 1~500g의 분동 세트 및 비교기(저울)가 사용됩니다.

작업 표준과 복사 표준 비교 결과의 표준 편차는 8 * 10 (-4) ~ 2 * 10 (-2) mg 범위에 있어야합니다.

측정 범위가 2*10(-3) ~ 1 kg인 기준 척도(비교기)는 5*10(-4) ~ 5*10(-2) 저울 관찰 결과의 표준 편차를 제공합니다. mg. 기준분동의 분할값은 1*10(-4) ~ 4*10(-2) mg입니다. 교정 간격에 대한 작업 표준 v의 불안정성은 16 * 10 (-4) ~ 4 * 10 (-2) mg 범위입니다.

작업 표준은 Ia 및 I 카테고리의 예시 중량과 1등급 작업 중량을 비교기에서 비교하여 검증하는 데 사용됩니다. 보조 표준의 일부인 도구는 다음 기능을 수행합니다.

  • 단위 저장,
  • 보관 조건 제어,
  • 질량 단위의 크기를 모범적이고 작동하는 측정 도구로 전달합니다.

단위 크기를 표준에서 실제 측정 장비로 전송하는 수단, 방법 및 정확성은 검증 체계라고 불리는 규정된 방식으로 승인된 문서에 의해 규제됩니다. 주 및 지역 검증 체계가 있습니다.

주 검증 체계는 주 표준으로 승인되었습니다. 검증 계획에 제공된 참조, 예시 및 작동 측정 장비의 이름에는 재현 가능하거나 측정된 물리량의 재생(측정용) 또는 측정(측정 장비용) 작동 범위의 수치 값이 함께 제공됩니다. 검증 계획에 포함된 모든 측정 장비의 허용 오차 한계 값.

확인 방법

특정 검증 계획에 포함된 측정 장비 관계의 명확한 규정과 순위를 결정하는 데 매우 중요한 것은 검증에 사용되는 방법입니다. 검증 계획에 명시된 검증 방법은 이러한 유형의 측정 장비 검증의 세부 사항을 반영합니다. 다음 일반 방법 중 하나와 일치해야 합니다.

  1. 교정된 측정 장치를 동일한 유형의 예시적인 측정 장치, 즉 측정 장치가 있는 측정 장치 또는 측정 장치가 있는 측정 장치와 직접(비교기 없이) 비교합니다.
  2. 예시적인 측정에 의해 재현된 값을 검증된 측정 장치로 직접 측정합니다.
  3. 검증 대상 측정에 의해 재현된 값을 예시적인 측정 장치로 직접 측정합니다.
  4. 측정에 의해 재현 가능하거나 검증 대상 기기에 의해 측정된 양의 간접 측정;
  5. 독립적인 검증, 즉 표준 또는 예시적인 측정 장비에서 측정 수량 단위로 눈금이 매겨진 작업 측정 장비로 단위 크기를 이전할 필요가 없는 상대(무차원) 수량 측정 장비의 검증입니다.

그림 1에 표시된 구성표에 포함된 측정 장비의 세부 사항은 나열된 6가지 검증 방법 중 2가지만 사용하고 규제할 수 있도록 허용합니다.

  • 비교기를 사용하여 동일한 유형의 예시적인 측정 장치와 교정된 측정 장치를 비교하는 단계;
  • 표준 측정에 의해 재현된 값을 교정된 측정 장비로 직접 측정하는 것입니다.

질량 단위의 크기를 표준에서 작업 측정 및 도구로 전송할 때 발생하는 측정 도구의 관계를 공개하기 위해 다음은 여기에 포함된 예시 및 작업 측정 도구의 오류에 대한 주요 매개변수 및 정규화된 값입니다. 명명된 검증 방식과 각 측정 장비의 검증에 사용된 방법도 나타냅니다.