Абстрактен килограм

Килограм (обозначаване: килограма, килограма) Е единица за измерване на масата, една от основните единици SI.

Килограмът се определя като маса международен стандартен килограм, съхранява се в Международното бюро за теглилки и мерки (намира се в Севр близо до Париж) и представлява цилиндър с диаметър и височина 39,17 mm, направен от платинено-иридиева сплав (90% платина, 10% иридий). Първоначално килограм се определя като масата на един кубичен дециметър (литър) чиста вода при 4 ° C и стандартно атмосферно налягане на морското равнище.

1. Множители и подмножители

По исторически причини името „килограм“ вече съдържа десетичния префикс „кило“, поради което се образуват множители и подмножители чрез прикрепване на стандартните префикси SI към името или обозначението на мерната единица „грам“ (което, в SI системата, сама по себе си е кратна: 1 g = 10-3 kg).

Вместо мегаграм (1000 кг), мерната единица обикновено е "тон".

При определяне мощността на атомните бомби вместо гигаграм се използва килотон, вместо тераграм - мегатон.

2. Стандартът на килограма

В момента килограмът е единствената единица SI, която се определя с помощта на обект, направен от хора - стандартът платина-иридий. Всички останали единици вече са дефинирани с помощта на основни физични свойства и закони.

Стандартът е направен през 1889 г. и оттогава се съхранява в Международното бюро за теглилки и мерки под три запечатани стъклени кутии. Направени са и точни официални копия на международния стандарт, които се използват като национални стандарти за килограма. Създадени са общо над 80 копия. Копия от международния стандарт се съхраняват и в Руската федерация, във В.И. Менделеев. Приблизително на всеки 10 години националните стандарти се сравняват с международните. Тези сравнения показват, че точността на националните стандарти е приблизително 2 µg. Тъй като те се съхраняват при еднакви условия, няма причина да се смята, че международният стандарт е по-точен. По различни причини за сто години международният стандарт губи 3 × 10 −8 от своята маса. По дефиниция обаче масата на международния стандарт е точно един килограм. Следователно всякакви промени в действителната маса на стандарта водят до промяна в стойността на килограма.

За да се отстранят тези неточности, в момента се разглеждат различни варианти за предефиниране на килограма въз основа на основни физически закони.

През 2005 г. беше издадена Препоръка № 1 на CIPM, одобряваща действия за разработване на нови дефиниции на основните единици: килограм, ампер, келвин и мол, базирани на основни физически константи. [един]

Също така от 2003 г. международна група изследователи от 8 държави, включително Германия, Австралия, Италия и Япония, под егидата на лабораторията за немски стандарти, работи по предефиниране на килограма като маса на определен брой атоми на силициев изотоп-28 [2] ... Вторият проект, наречен „Електронен килограм“, стартира през 2005 г. в Националния институт за стандарти и технологии на САЩ (NIST). Ръководителят на проекта Ричард Щайнер твърди, че работи над създаването на „електронния килограм“ повече от десет години. Учените, ръководени от д-р Щайнер, са създали устройство, което измерва мощността, необходима за генериране на електромагнитно поле, с което може да се вдигне един килограм маса. С негова помощ учените успяха да определят масата от един килограм с точност 99,999995% [2] [3] .

Има и предложения за определяне на килограма чрез фиксиране на константата на Планк, подобно на начина, по който измервателят сега се определя чрез фиксиране на стойността на скоростта на светлината [4] [5] [6]. Тъй като въпросът за промяната на дефиницията на килограм е в процес на обсъждане (94-та среща, 2005 г.), той се очаква да бъде решен на следващата Генерална конференция по тежести и мерки през 2011 г. (23-та генерална конференция, 2007 г.). Наред с другите константи, константата на Планк може да се превърне в основата за нова дефиниция на килограма (23-та генерална конференция, 2007 г.). Възможни нови дефиниции могат да бъдат „телесна маса в покой, чиято еквивалентна енергия е равна на енергията на фотоните, чиято честота е 135639274 × 10 42 Hz"(Taylor, BN; Mohr, PJ 1999," За предефинирането на килограма ", Metrologia Vol. 36 (1), P. 63-64, doi: 10.1088/0026-1394/36/1/11) или просто "килограмът се определя така, че константата на Планк да е 6,62606896 × 10 −34 J s".