Կիլոգրամի անցյալն ու ներկան

Որքա՞ն է կշռում մեկ կիլոգրամը։ Գիտնականները այս թվացյալ պարզ խնդիրը ուսումնասիրել են հարյուրավոր տարիներ շարունակ։

1795 թվականին Ֆրանսիան օրենք ընդունեց, որը «գրամը» սահմանում էր որպես «ջրի բացարձակ քաշը խորանարդի մեջ, որի ծավալը հավասար է մետրի մեկ հարյուրերորդ մասին սառույցի հալման ջերմաստիճանում (այսինքն՝ 0°C)»։ 1799 թվականին գիտնականները հայտնաբերեցին, որ ջրի ծավալն ամենակայունն է, երբ ջրի խտությունը ամենաբարձրն է 4°C ջերմաստիճանում, ուստի կիլոգրամի սահմանումը փոխվել է «մաքուր ջրի 1 խորանարդ դեցիմետրի զանգվածը 4°C ջերմաստիճանում»։ Սա ստացավ մաքուր պլատինե սկզբնական կիլոգրամը, կիլոգրամը սահմանվում է որպես իր զանգվածին հավասար, որը կոչվում է արխիվային կիլոգրամ։

Այս արխիվային կիլոգրամը որպես չափանիշ օգտագործվել է 90 տարի։ 1889 թվականին Չափագիտության Առաջին միջազգային կոնֆերանսը միջազգային բնօրինակ կիլոգրամի համար հաստատեց արխիվային կիլոգրամին ամենամոտ պլատինե-իրիդիում համաձուլվածքի կրկնօրինակը։ «Կիլոգրամի» քաշը սահմանվում է պլատինե-իրիդիում համաձուլվածքի (90% պլատին, 10% իրիդիում) գլանով, որը մոտավորապես 39 մմ բարձրություն և տրամագիծ ունի և ներկայումս պահվում է Փարիզի ծայրամասում գտնվող նկուղում։

Միջազգային սկզբնական կիլոգրամ

Լուսավորության դարաշրջանից ի վեր, չափագրողների համայնքը հանձնառու է եղել համընդհանուր չափագրման համակարգի ստեղծմանը: Չնայած ֆիզիկական օբյեկտը որպես չափման չափանիշ օգտագործելու իրագործելի միջոց է, քանի որ ֆիզիկական օբյեկտը հեշտությամբ վնասվում է մարդածին կամ շրջակա միջավայրի գործոններից, կայունությունը կտուժի, և չափագրողների համայնքը միշտ ցանկացել է հնարավորինս շուտ հրաժարվել այս մեթոդից:

Կիլոգրամի միջազգային սկզբնական սահմանումն ընդունելուց հետո, կա մի հարց, որը չափագետներին շատ է մտահոգում. որքանո՞վ է կայուն այս սահմանումը: Արդյո՞ք այն ժամանակի ընթացքում կտարբերվի:

Պետք է ասել, որ այս հարցը բարձրացվել է կիլոգրամ զանգվածի միավորի սահմանման սկզբում։ Օրինակ, երբ կիլոգրամը սահմանվեց 1889 թվականին, Կշռերի և չափերի միջազգային բյուրոն արտադրեց 7 պլատին-իրիդիում համաձուլվածքից պատրաստված կիլոգրամային կշռաքար, որոնցից մեկը Միջազգային կշռաքարն է։ Սկզբնական կիլոգրամը օգտագործվում է կիլոգրամ զանգվածի միավորը սահմանելու համար, իսկ նույն նյութից և նույն գործընթացից պատրաստված մյուս 6 կշռաքարերը օգտագործվում են որպես երկրորդական չափորոշիչներ՝ ստուգելու համար, թե արդյոք միմյանց միջև ժամանակի ընթացքում շեղում կա։

Միևնույն ժամանակ, բարձր ճշգրտության տեխնոլոգիաների զարգացման հետ մեկտեղ, մեզ անհրաժեշտ են նաև ավելի կայուն և ճշգրիտ չափումներ: Հետևաբար, առաջարկվեց միջազգային հիմնական միավորը ֆիզիկական հաստատուններով վերասահմանելու ծրագիր: Չափման միավորները սահմանելու համար հաստատունների օգտագործումը նշանակում է, որ այս սահմանումները կբավարարեն գիտական ​​հայտնագործությունների հաջորդ սերնդի կարիքները:

Միջազգային կշռի և չափման բյուրոյի պաշտոնական տվյալների համաձայն՝ 1889-ից 2014 թվականների 100 տարվա ընթացքում մյուս սկզբնական կիլոգրամների և միջազգային սկզբնական կիլոգրամի որակի համապատասխանությունը փոխվել է մոտ 50 միկրոգրամով։ Սա ցույց է տալիս, որ որակի միավորի ֆիզիկական չափանիշի կայունության հետ կապված խնդիր կա։ Չնայած 50 միկրոգրամի փոփոխությունը փոքր է թվում, այն մեծ ազդեցություն ունի որոշ բարձրակարգ արդյունաբերությունների վրա։

Եթե ​​կիլոգրամի ֆիզիկական չափանիշը փոխարինելու համար օգտագործվում են հիմնական ֆիզիկական հաստատուններ, զանգվածի միավորի կայունությունը չի ազդվի տարածությունից և ժամանակից։ Հետևաբար, 2005 թվականին Կշիռների և չափերի միջազգային կոմիտեն մշակեց մի շրջանակ՝ Միավորների միջազգային համակարգի որոշ հիմնական միավորներ սահմանելու համար հիմնական ֆիզիկական հաստատունների օգտագործման համար։ Առաջարկվում է Պլանկի հաստատունն օգտագործել զանգվածի միավորը՝ կիլոգրամը, և խրախուսվում է ազգային մակարդակի իրավասու լաբորատորիաներին կատարել համապատասխան գիտական ​​հետազոտություններ։

Հետևաբար, 2018 թվականի չափագիտության միջազգային կոնֆերանսում գիտնականները քվեարկեցին միջազգային նախատիպային կիլոգրամը պաշտոնապես շահագործումից հանելու օգտին և փոխեցին Պլանկի հաստատունը (h նշանը) որպես նոր ստանդարտ՝ «կգ»-ը վերաիմաստավորելու համար։