سه شنبه 28 شهریور 1396
سه شنبه 13 تیر 1396 - 21:15:46 چاپ

تلاش محققان برای بازتعریف کیلوگرم/دوران استوانه نمونه مشهور به پایان می‌رسد؟

دانش > دانش‌های بنیادی - کیلوگرم تنها واحد SI است که مقدار آن هنوز براساس جسمی فیزیکی تعیین می‌شود؛ استوانه‌ای فلزی که در مخزنی در فرانسه است.

به گزارش گيزمگ،‌ محققان در تلاشند با كمك گرفتن از معادلات رياضي اين واحد اندازه‌گيري را بازتعريف كنند و با همين هدف، موسسه ملي فناوري و استاندارد محاسبات جديد و دقيقي از يك فرمول كليدي براي بازتعريف كيلوگرم ارائه داده‌اند.

یک کیلوگرم برابر با جرم IPK (نمونهٔ بین‌المللیِ کیلوگرم)، یک میلهٔ استاندارد ساخته‌شده از آلیاژ پلاتینیوم ـ ایریدیوم در داخل مجموعه‌ای حفاظ‌های تودرتو که آن را از آلودگی و استفادهٔ نامناسب حفظ می‌کند و در ادارهٔ بین‌المللی اوزان و مقیاس‌ها در شهرِ سور، در حومهٔ پاریس نگهداری می‌شود.

از سال 1879، کیلوگرم به عنوان جرم دقیق نمونه‌ اولیه بین‌المللی کیلوگرم يا IPK تعریف شده است.  اما در زمينه تعريف واحدي پايه از نظر ويژگي‌هاي فيزيكي داراي مشكلاتي است. چون وزن آن به مرور زمان تغییر کرده است. دانشمندان مدتی به دنبال درحال ساخت کُره از جنس کریستال  بودند که جِرمش یک کیلوگرم باشد.

موضوعی که مشکل موجود را پیچیده‌تر می‌کند وجود 40 نسخه از IPK در سراسر دنیاست که هر یک از آن‌ها با سرعت‌های مختلف در حال آلوده‌شدن هستند؛ این بدین معناست که جرم آن‌ها به تدریج از حالت عادی خارج می‌شود.

واحدهای دیگر مانند پوند، تن یا میلی‌گرم از لحاظ ارتباط‌شان با کیلوگرم تعریف شده‌اند؛ همچنین واحدهای غیرجرمی مانند آمپر برای محاسبه جریان الکتریکی یا کاندلا برای سنجش شدت نور وجود دارند.

از اين رو ارائه تعریفی جدید و مبتنی بر مباني فیزیکی راه‌حلي بهتر است، تعريفي که همه جا قابل محاسبه باشد، و اين ثابت پلانک است كه امكان ايجاد چنين تعريفي را فراهم مي‌آورد. فرمول جدید ارائه شده توسط دانشمندان موسسه ملي فناوري و استاندارد به آن‌ها امکان یافتن جرمی دقیق و مرتبط با انرژی الکترومغناطیسی را می‌دهد.

فرمول ارائه شده این موسسه برای ثابت پلانک، 6.626069934 * 10 به توان 34- kg∙m2/s است که عدم اطمینان آن 13 در میلیارد است که بسیار دقیق است.

محققان براي محاسبه ثابت پلانک، از تعادل کیبل استفاده کردند. ابزاري كه ، وزنه‌ای یک کیلوگرمی را با نیروهای الکترومغناطیسی معلق می‌کند. دانشمندان با استفاده از تعادل كيبل توانستند این ثابت را بر طبق میزان انرژی الکترومغناطیسی که برای متعادل کردن وزنه مورد نياز است، محاسبه کنند.

این آزمایش‌ها هم‌راستا با چندین پروژه دیگر در تلاشند تا دقیق‌ترین مقدار ثابت پلانک را به دست آورند تا در نهايت دانشمندان بتوانند براساس اين اطلاعات واحد کیلوگرم را بازتعريف كنند. تمامی این اطلاعات در نهايت جهت بازبینی به یک نهاد بین‌المللی ارائه می‌شوند و این نهاد، مقدار رسمی ثابت پلانک را تعیین خواهد کرد.

تعریف رسمی کیلوگرم به همراه واحدهای دیگر وابسته به آن قرار است نوامبر سال آینده میلادی تغییر کند.

۵۴۵۴

کلید واژه‌ها : فیزیک -
2 دیدگاه
  • ياسر رسا
    سه شنبه 13 تیر 1396 - 21:36:44
    پاسخ
    3 0

    بسيار عالي بود.

  • بی نام
    سه شنبه 13 تیر 1396 - 21:47:44
    پاسخ
    0 0

    تعادل کیبل همان تعادل کابل است؟

ارسال دیدگاه

قوانین ارسال نظر
  • خبرآنلاین نظراتی را که حاوی توهین یا افترا است، منتشر نمی‌کند
  • لطفا از نوشتن نظرات خود به صورت حروف لاتین (فینگلیش) خودداری کنید
  • اگرچه تلاش می‌شود نظرات ظرف 2ساعت تعیین تکلیف شوند اما نظراتی که پس از ساعت 19 نوشته شود حداکثر تا 9 صبح روز بعد منتشر می‌شوند
  • با توجه به آن که امکان موافقت یا مخالفت با محتوای نظرات وجود دارد، معمولا نظراتی که محتوای مشابه دارند، انتشار نمی‌یابند بنابراین توصيه مي‌شود از مثبت و منفی استفاده کنید.

0/700

x