킬로그램의 과거와 현재

킬로그램의 무게는 얼마입니까? 과학자들은 수백 년 동안 겉으로는 단순해 보이는 이 문제를 탐구해 왔습니다.

1795년 프랑스는 '얼음이 녹는 온도(즉, 0°C)에서 100분의 1미터 부피의 입방체에 들어 있는 물의 절대 중량'을 '그램'으로 규정하는 법을 공포했습니다. 1799년 과학자들은 물의 밀도가 4°C에서 가장 높을 때 물의 부피가 가장 안정하다는 사실을 발견하여 킬로그램의 정의가 "4°C에서 순수한 물 1입방데시미터의 질량"으로 변경되었습니다. ". 이로 인해 순수한 백금 원래 킬로그램이 생성되었으며, 킬로그램은 질량과 동일하게 정의되며 이를 아카이브 킬로그램이라고 합니다.

이 아카이브 킬로그램은 90년 동안 벤치마크로 사용되었습니다. 1889년 제1차 국제 계량학 회의에서는 보관 킬로그램에 가장 가까운 백금-이리듐 합금 복제품을 국제 원본 킬로그램으로 승인했습니다. 킬로그램의 무게는 백금-이리듐 합금(90% 백금, 10% 이리듐) 실린더로 정의되며 높이와 직경이 약 39mm이며 현재 파리 외곽의 지하실에 보관되어 있습니다.

국제 원본 킬로그램

계몽주의 시대 이래로 측량계는 보편적인 측량 시스템을 구축하는 데 전념해 왔습니다. 물리적인 물체를 측정 벤치마크로 사용하는 것이 가능한 방법이지만 물리적인 물체는 인위적 요인이나 환경적 요인에 의해 쉽게 손상되기 때문에 안정성에 영향을 미치므로 측정 커뮤니티는 항상 이 방법을 빨리 포기하고 싶어했습니다. 가능한 한.

킬로그램이 국제 최초의 킬로그램 정의를 채택한 후 계량학자들이 매우 우려하는 질문이 있습니다. 이 정의가 얼마나 안정적인가? 시간이 지나면 표류할까요?

이 질문은 질량 단위 킬로그램의 정의 초기에 제기되었다고 해야 합니다. 예를 들어, 1889년에 킬로그램이 정의되었을 때 국제 도량형국에서는 7개의 백금-이리듐 합금 킬로그램 분동을 생산했는데, 그 중 하나는 국제 킬로그램입니다. 원래의 킬로그램은 질량 단위 킬로그램을 정의하는 데 사용되고 나머지 6개의 분동은 동일한 재료, 동일한 공정으로 만들어진 두 제품을 2차 벤치마크로 사용하여 서로 시간이 지남에 따라 드리프트가 있는지 확인합니다.

동시에 고정밀 기술의 발전에 따라 더욱 안정적이고 정확한 측정이 필요합니다. 이에 국제기본단위를 물리상수로 재정의하는 방안이 제시됐다. 측정 단위를 정의하기 위해 상수를 사용한다는 것은 이러한 정의가 차세대 과학적 발견의 요구를 충족한다는 것을 의미합니다.

국제도량형국 공식 자료에 따르면 1889년부터 2014년까지 100년 동안 기타 원킬로그램과 국제 원킬로그램의 품질 일관성이 약 50마이크로그램 변경됐다. 이는 품질단위의 물리적 벤치마크의 안정성에 문제가 있음을 보여준다. 50마이크로그램의 변화는 사소하게 들리지만 일부 고급 산업에는 큰 영향을 미칩니다.

킬로그램 물리적 기준을 대체하기 위해 기본 물리 상수를 사용하면 질량 단위의 안정성이 공간과 시간에 영향을 받지 않습니다. 따라서 2005년에 국제 도량형 위원회는 국제 단위계의 일부 기본 단위를 정의하기 위해 기본 물리 상수를 사용하기 위한 틀 초안을 작성했습니다. 질량 단위 킬로그램을 정의하기 위해 플랑크 상수를 사용하는 것이 권장되며, 유능한 국가 수준 실험실에서 관련 과학 연구 작업을 수행하도록 권장됩니다.

따라서 2018년 국제 계량학 회의에서 과학자들은 국제 킬로그램 원기를 공식적으로 폐지하기로 결정하고 플랑크 상수(기호 h)를 "kg"을 재정의하는 새로운 표준으로 변경했습니다.