این ماه، پنجاهمین سال توافق بر سر واحد‌های بین‌المللی SI است و برایان بوشر، مدیر آزمایشگاه ملی فیزیک انگلستان، NPL، این موضوع را بهانه‌ای برای جشن گرفتن می‌داند. گفتگوی او را با نیوساینتیست بخوانید.

واحدها به نظر بی‌معنی می‌رسند، پس به چه دلیل باید این مناسبت را جشن گرفت؟
سیستم بین‌المللی واحدها که با عنوان اختصاری SI شناخته می‌شود، در سال 1960 و در کنفرانسی در پاریس به تائید رسید. در این سیستم روی استانداردهایی برای واحدهای اصلی توافق شد که از جمله آن می‌توان به واحد متر برای سنجش طول، کیلوگرم برای وزن و مانند آنها اشاره کرد. این کار خصوصا برای تجارت فواید بسیاری داشت، چرا که واحدهای اندازه‌گیری گوناگون دشواری‌های زیادی را در این بین به وجود آورده بودند. حتی در حال حاضر سه نوع مختلف از واحد گالن وجود دارد. نداشتن یک سیستم بین‌المللی می‌تواند به فاجعه‌ای منجر شود، مانند سال 1999 که ناسا مدارگرد آب‌و‌هوایی مریخ را به دلیل تداخل محاسباتی بین واحدهای انگلیسی و متریک از دست داد و 125 میلیون دلار خسارت دید.

اشکال واحدهای قدیمی چه بود؟
اول از همه این واحدها در ارتباط با اشکال فیزیکی تعریف شده بودند. به این ترتیب در صورتی که با گذشت زمان و بر اثر آلودگی‌های محیطی این واحد تغییر می‌کرد، ما متوجه آن نمی‌شدیم. اما از سال 1983 همه واحدهای SI بر اساس ثابت‌های طبیعی و جهانی تعریف شده‌اند. برای مثال، یک متر مسافتی است که نور در مدت 1/299,792,458ثانیه در خلأ طی می‌کند. در حال حاضر فقط کیلوگرم است که توسط یک شیء فیزیکی مشخص می‌شود، یعنی بر اساس جرم استوانه‌ای از جنس پلاتینیوم و ایریدیوم که در محفظه‌ای در موزه استاندارد فرانسه نگهداری می‌شود و ما تصمیم داریم این نوع تعریف را نیز تغییر دهیم.

این استانداردها در جهان واقعی چه کاربردی خواهند داشت؟
افزایش فوق‌العاده استانداردسازی و دقت. این دقت خصوصا در زمینه‌هایی مانند استفاده از پرتودرمانی برای سرطان مشخص می‌شود. چرا که دوز پرتوهایی که به تومورهای سرطانی بیمار تابانده می‌شود، باید تا 3 درصد دقیق باشد تا بهترین نتیجه را به همراه داشته باشد. بیش‌تر از این میزان نه تنها موفقیتی برای کشتن سلول‌های سرطانی به همراه ندارد، بلکه با این کار شما سلول‌های سالم را نیز از بین خواهید برد.

در مورد فواید روزانه استفاده از واحدها چه می‌توان گفت؟
برای کارهایی مانند وزن کردن میوه‌ها و محصولات دیگر، ترازوها کفایت می‌کنند؛ اما فناوری‌های جدیدتر مانند سیستم‌های موقعیت‌یابی ماهواره‌ای دقت بسیار بالایی را طلب می‌کنند. برای مثال دو ماهواره باید با دقت باورنکردنی با یکدیگر هماهنگ شوند تا بتوانند نقطه‌ای را در داخل یک ساختمان مشخص کنند. هم‌چنین امیدواریم بتوانیم تا سال 2015 ساعت‌های بسازیم که دقتی معادل با یک ثانیه در هر 10 میلیارد سال داشته باشند. این بهبودها در زمینه‌هایی مانند سیستم‌های موقعیت‌یابی جی‌پی‌اس به کار خواهند رفت که در نهایت دارای دقتی در حد میلی‌متر خواهند شد.

استانداردسازی در چه زمینه‌های دیگری مفید خواهد بود؟
بازار 100 میلیارد دلاری تجارت کربن را در نظر بگیرید. برای آن‌که بتوان به درستی تجارت کرد، شما باید روی واحدی برای اندازه‌گیری میزان انتشار کربن توافق کنید که از منابع مختلفی مانند کشاورزی، صنعت و حمل‌ونقل حاصل می‌شود. ما نیاز به کیفیتی داریم که همگان روی آن توافق داشته باشند و آزمایشگاه ملی فیزیک نیز در حال کار بر روی این برنامه‌های بین‌المللی است.

در مورد تغییرات آب‌وهوایی چه می‌توان گفت؟
واحدهای اندازه‌گیری بهتر می‌تواند از میزان عدم‌قطعیت‌ها و شبهاتی که امروزه به یک مسئله تبدیل شده‌اند بکاهد. در NPL ما پیشنهاد عملیات ماهواره‌ای کوچک و کم‌هزینه‌ای را مطرح کرده‌ایم تا بتوانیم به معیارهایی برای مطالعات آب‌وهوایی برسیم و به اندازه‌گیری‌هایی تا 10 برابر بهتر از گذشته دست پیدا کنیم. می‌دانید که کوچک‌ترین تغییرات در دمای خورشید می‌تواند عصر یخی دیگری به وجود بیاورد.

واحدهای غیر SI هنوز هم وجود دارند و استفاده می‌شوند. آیا روزی فرا می‌رسد که آن‌ها به طور کامل کنار گذاشته شوند؟
حتی من هم که در حال مطالعه روی واحدهای بین‌المللی هستم، در هنگام خرید از واحدهای غیر SI استفاده می‌کنم. بنابراین جواب به این سوال احتمالا منفی خواهد بود.

نیوساینتیست، ترجمه: ابوالفضل کریمی

کد خبر 105155

برچسب‌ها

نظر شما

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.
1 + 1 =