Sex Whales & Fraxo - Dead To Me (feat. Lox Chatterbox)
Hầu hết mọi người biết một pound nặng bao nhiêu - 16 ounce. Thế giới trong số chúng ta có thể biết rằng một kg là 2,2 pounds - hoặc 1.000 gram. Nhưng chúng ta có có thật không biết những con số này có nghĩa là gì? Đồng ý về các đơn vị đo lường phức tạp hơn nhiều so với vẻ ngoài của nó và cách con người đồng ý về trọng lượng trên toàn thế giới sắp thay đổi hoàn toàn.
Trong hơn một thế kỷ, tiêu chuẩn thế giới cho kilôgam là Nguyên mẫu quốc tế của Kilôgam, một hình trụ làm từ bạch kim và iridium được lưu trữ tại Cục Quốc tế des Poids et Mesures (Cục đo lường và đo lường quốc tế) ở Pháp. BIPM là một tổ chức quốc tế giúp chuẩn hóa khoa học và thương mại quốc tế bằng cách thiết lập các tiêu chuẩn cho các phép đo mà tất cả chúng ta có thể đồng ý. Đây là lý do tại sao BIPM có IPK: Nếu không có khối trụ nhỏ nặng này, thế giới sẽ không có một kilôgam tiêu chuẩn để xác định một kg nặng bao nhiêu. Các bản sao của IPK (đôi khi được gọi một cách trìu mến là của Le Le K K) đã được phân phối trên toàn thế giới để các nước thành viên có thể duy trì tiêu chuẩn, và cứ sau 40 năm, IPK được đo để đảm bảo rằng nó vẫn còn một kilogam. Tuy nhiên, các phép đo gần đây đã chỉ ra rằng khối lượng của các Grand K này đang phân kỳ, có thể đánh vần sự hỗn loạn cho thương mại, khoa học và có khả năng là các lĩnh vực nhạy cảm như tên lửa, trong đó tính toán phải chính xác.
Hệ thống này nghe có vẻ kỳ quái và cổ xưa, nhưng có một lý do chính đáng tại sao thế giới đã sử dụng trọng lượng tham chiếu này trong nhiều năm qua: Thật khó để tìm ra một kg là gì theo cách khác. Đây là lý do tại sao.
Trong khi đó, chúng ta có thể nghĩ các đơn vị đo lường khác nhau là quy luật tự nhiên của riêng họ, được xác định liên quan đến nhau - ví dụ: một ngày là 24 giờ và một giờ là 60 phút và một phút là 60 giây - sự thật là các đơn vị đo lường trong lịch sử đã được xác định theo một số hiện tượng cụ thể trên thế giới. Trong đo lường, nghiên cứu về đo lường, những hiện tượng cụ thể này được gọi là hiện vật.
Như kỹ sư hàng không vũ trụ Max Fagin đã phác thảo trong một chủ đề tweet vào thứ năm, các nhà khoa học đã đi một chặng đường dài trong nhiều năm qua để tìm ra cách di chuyển vượt ra ngoài các vật phẩm để họ có thể đo lường các thứ mà không phải đặt nó bên cạnh các thứ khác. Chẳng hạn, một giây từng được đo là 1/31556925.9747 về thời gian để Trái đất quay quanh mặt trời. Bây giờ, nó được định nghĩa là lượng thời gian cần thiết cho một electron trong nguyên tử Caesium-133 dao động 9.192.631.770 lần. Điều này nghe có vẻ cụ thể và kỳ quái một cách không cần thiết, nhưng bằng cách xác định một đơn vị đo lường theo hành vi của một nguyên tử, các nhà khoa học có thể nói với một mức độ chắc chắn rằng một giây là một giây, bất kể bạn ở đâu trong vũ trụ - và không cho dù bạn có đồng hồ bấm giờ.
Nói tóm lại, các nhà khoa học đã chuyển điểm tham chiếu tiêu chuẩn để đo các vật thể nhân tạo và lên các hằng số phổ quát. Tất cả ngoại trừ kilogam.
Tháng 11 ở đây, và điều đó có nghĩa là một sự thay đổi lớn đang đến. Và bằng cách "đồ sộ", tất nhiên tôi đang đề cập đến việc xác định lại đơn vị khối lượng kilogam mà thế giới đã xây dựng được hơn 100 năm. Hãy để tôi giải thích: pic.twitter.com/FnOmq4dFTF
- Max Fagin (@MaxFagin) ngày 1 tháng 11 năm 2018
Thứ hai, như kilôgam, mét, và bốn đơn vị khác, tạo thành các đơn vị quốc tế Systéme. Đây là những đơn vị đo lường cơ bản nhất mà tất cả những người khác dựa trên. Ngày nay, hầu hết các đơn vị SI có thể được xác định mà không cần một loại vật phẩm nào, nhưng việc đo một kilôgam khó khăn hơn nhiều vì nó đòi hỏi các phép tính phức tạp được tạo ra phức tạp hơn bởi trọng lực. Rốt cuộc, trong khi chúng ta thường nghĩ về khối lượng và trọng lượng là như nhau, thì họ lại không. Khối lượng, như được đo bằng kilogam, là bao nhiêu vật chất trong một vật thể. Nhưng đó là cách mà các nhà khoa học lên kế hoạch làm cho IPK trở nên lỗi thời.
4 / Ở chân đế của tòa tháp này là các đơn vị cơ sở SI. Chỉ cần 7 đơn vị cơ sở SI xác định mọi đơn vị khác đang tồn tại. Họ đang:
Kilôgam, kg (khối lượng)
Đồng hồ đo, m (khoảng cách)
Thứ hai, s (thời gian)
Kelvin, K (tạm thời)
Ampe, A (dòng điện)
Candela, cd (cường độ sáng)
Nốt ruồi, mol (số lượng) pic.twitter.com/Qe2jS13kEn
- Max Fagin (@MaxFagin) ngày 1 tháng 11 năm 2018
Đây là lúc Cân bằng Kibble xuất hiện để cứu chúng tôi. Thiết bị này, đang được phát triển bởi nhiều phòng thí nghiệm. Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ và Phòng thí nghiệm Vật lý Quốc gia ở Anh đều đang nghiên cứu thiết bị này, hy vọng sẽ định nghĩa lại kilogam theo hằng số Planck, một con số mà trung tâm hiểu biết của chúng ta về cơ học lượng tử. Nói tóm lại, thiết bị này không xác định khối lượng bằng cách đo trọng lượng, nhưng bằng cách đo lực điện từ giữa hai tấm. Ồ, và tất cả đều được thực hiện trong chân không.
Cân bằng Kibble, nói một cách đơn giản, có thể đo khối lượng của một vật thể - ví dụ như IPK - về mặt năng lượng điện. Để có được tất cả các toán học liên quan, hãy xem video dưới đây. Tuy nhiên, đối với bất kỳ ai mà không say mê vật lý, thì đủ để nói rằng Cân bằng Kibble sẽ giúp các nhà khoa học xác định lại kilogam.
Một lý do quan trọng để thực hiện công việc này là để cung cấp an ninh quốc tế, ông Ian Ian Robinson, người đứng đầu bộ phận đo lường kỹ thuật phòng thí nghiệm vật lý quốc gia, nói với hãng tin Luxembourg Delano. Nếu một chiếc Pavillon de Breteuil - nơi cất giữ IPK - thì bị đốt cháy vào ngày mai và số kilôgam trong kho của nó bị tan chảy, chúng ta sẽ không còn tham khảo nào cho hệ thống đo trọng lượng thế giới. Sẽ có sự hỗn loạn. Định nghĩa hiện tại của kilôgam là trọng lượng của hình trụ đó ở Paris, sau tất cả.
Và điều đó chỉ không đủ tốt cho khoa học quốc tế.