2018 tuaj yeem raug hu ua lub xyoo muaj hmoo hauv metrology, vim tias qhov no yog lub sijhawm ntawm kev hloov pauv thev naus laus zis tiag tiag hauv cov txheej txheem thoob ntiaj teb ntawm units ntawm lub cev ntau SI. Nws yog hais txog kev hloov kho cov ntsiab lus ntawm lub ntsiab lub cev kom muaj nuj nqis. Puas yuav ib kilogram ntawm qos yaj ywm hauv lub tsev muag khoom tam sim no hnyav rau hauv txoj kev tshiab? C qos yaj ywm yuav zoo ib yam. Lwm yam yuav hloov.
Ua ntej SI system
Cov qauv ntsuas hauv qhov hnyav thiab ntsuas tau xav tau nyob rau lub sijhawm qub. Tab sis cov kev cai dav dav rau kev ntsuas tau dhau los ua qhov tsim nyog tshwj xeeb nrog rau kev tshwm sim ntawm kev tshawb fawb thiab thev naus laus zis. Cov kws tshawb fawb yuav tsum tau hais lus ua ib hom lus: ib ko taw yog pes tsawg centimeters? Thiab dab tsi yog ib centimeter hauv Fabkis thaum nws tsis zoo li Italian?
Fabkis tuaj yeem raug hu ua tus qub qub qub thiab yeej ntawm keeb kwm kev sib ntaus sib tua metrological. Nws yog nyob rau hauv Fabkis nyob rau hauv 1791 tias qhov kev ntsuas tau raug tso cai pom zoo thiab lawvunits, thiab cov ntsiab lus ntawm lub cev muaj nuj nqis tseem ceeb tau piav qhia thiab pom zoo raws li cov ntaub ntawv hauv xeev.
Fab Kis yog thawj tus nkag siab tias lub cev muaj nuj nqis yuav tsum raug khi rau tej yam ntuj tso. Piv txwv li, ib 'meter' tau piav raws li 1/40,000,000 ntawm qhov ntev meridian los ntawm sab qaum teb mus rau sab qab teb ntawm txoj kab nruab nrab. Nws raug khi, yog li ntawd, rau qhov loj ntawm lub ntiaj teb.
Ib qho gram kuj tau raug khi rau tej yam tshwm sim: nws tau txhais raws li qhov loj ntawm cov dej nyob rau hauv ib lub cubic centimeter ntawm qhov kub thiab txias zero (ice melting).
Tab sis, raws li nws tau nthuav tawm, Lub Ntiaj Teb tsis yog lub pob zoo tag nrho, thiab dej hauv lub voos xwmfab tuaj yeem muaj ntau yam khoom yog tias nws muaj impurities. Yog li ntawd, qhov ntau thiab tsawg ntawm cov khoom no nyob rau hauv ntau qhov chaw ntawm lub ntiaj teb no txawv me ntsis ntawm ib leeg.
Nyob rau xyoo pua 19th, cov neeg German, coj los ntawm tus lej lej Karl Gauss, nkag mus rau hauv kev lag luam. Nws tau thov kom hloov kho cov centimeter-gram-thib ob ntawm kev ntsuas, thiab txij li thaum ntawd cov metric units tau mus rau hauv lub ntiaj teb no, kev tshawb fawb thiab tau txais kev lees paub los ntawm cov neeg zej zog thoob ntiaj teb, lub thoob ntiaj teb system ntawm units ntawm lub cev muaj nuj nqis tau tsim.
Nws tau txiav txim siab los hloov qhov ntev ntawm meridian thiab qhov loj ntawm ib lub voos xwmfab ntawm cov dej nrog cov qauv uas tau khaws cia hauv Lub Tsev Haujlwm Saib Xyuas Kev Nyuaj Siab thiab Kev Ntsuas hauv Paris, nrog rau kev faib cov ntawv luam rau cov teb chaws koom nrog hauv kev ntsuas. convention.
Kilogram, piv txwv li, zoo li lub tog raj kheej ua los ntawm cov hlau ntawm platinum thiab iridium, uas thaum kawg kuj tsis tau los ua qhov zoo tagnrho.
Lub thoob ntiaj teb kev ntsuas ntawm cov khoom siv lub cev SI tau tsim nyob rau xyoo 1960. Thaum xub thawj nws suav nrog rau rauyooj yim kom muaj nuj nqis: meters thiab ntev, kilograms thiab loj, lub sij hawm nyob rau hauv vib nas this, tam sim no lub zog nyob rau hauv amperes, thermodynamic kub nyob rau hauv kelvins thiab luminous siv nyob rau hauv candela. Kaum xyoo tom qab, ib qho ntxiv rau lawv - tus nqi ntawm cov khoom, ntsuas hauv moles.
Nws yog ib qho tseem ceeb kom paub tias tag nrho lwm yam kev ntsuas ntawm lub cev muaj nuj nqis ntawm lub ntiaj teb system yog suav hais tias yog derivatives ntawm lub hauv paus sawv daws yuav, uas yog, lawv muaj peev xwm xam lej siv lub ntsiab kom muaj nuj nqis ntawm SI system.
Tawm ntawm cov qauv
Cov qauv cev nqaij daim tawv tau dhau los ua tsis yog qhov kev ntsuas kev ntseeg siab tshaj plaws. Tus qauv kilogram nws tus kheej thiab nws cov ntawv luam los ntawm lub teb chaws raug muab piv rau txhua lub sijhawm. Kev sib haum xeeb qhia tau tias muaj kev hloov pauv hauv pawg ntawm cov qauv no, uas tshwm sim rau ntau yam laj thawj: plua plav thaum kuaj xyuas, kev cuam tshuam nrog qhov muag, lossis lwm yam. Cov kws tshawb fawb tau pom cov kev tsis txaus siab no rau lub sijhawm ntev. Lub sijhawm tau los los kho qhov tsis sib xws ntawm cov chav nyob ntawm lub cev ntau ntawm cov txheej txheem thoob ntiaj teb hauv metrology.
Yog li ntawd, qee qhov kev txhais ntawm cov khoom maj mam hloov: cov kws tshawb fawb tau sim tawm ntawm lub cev cov qauv, uas nyob rau hauv ib txoj kev los sis lwm qhov hloov pauv lawv cov kev txwv dhau sijhawm. Txoj hauv kev zoo tshaj plaws yog kom tau txais ntau npaum li cas ntawm cov khoom tsis hloov pauv, xws li kev ceev ntawm lub teeb lossis kev hloov pauv hauv cov qauv ntawm atoms.
Hnub ua ntej ntawm kev hloov pauv hauv SI system
Kev hloov pauv thev naus laus zis hauv kev hloov pauv thoob ntiaj teb ntawm units ntawm lub cev muaj zog yog ua los ntawm kev pov npav los ntawm cov tswv cuab ntawm International Bureau of Weights thiab Measures ntawm lub rooj sib tham txhua xyoo. Yog tias pom zoo, cov kev hloov pauv yuav pib siv tom qab ob peb lub hlishli.
Txhua qhov no yog qhov tseem ceeb heev rau cov kws tshawb fawb uas nws qhov kev tshawb fawb thiab kev sim xav tau qhov tseeb tshaj plaws hauv kev ntsuas thiab cov qauv.
Cov qauv siv tshiab 2018 yuav pab ua tiav qib siab tshaj plaws ntawm qhov tseeb hauv txhua qhov kev ntsuas ntawm txhua qhov chaw, sijhawm thiab teev. Thiab tag nrho cov no tsis muaj qhov poob hauv qhov tseeb.
Redefining quantities in the SI system
Nws txhawj txog plaub ntawm xya qhov kev ua haujlwm hauv lub cev. Nws tau txiav txim siab los txhais cov lus hauv qab no nrog cov units:
- kilogram (nruab nrab) siv cov units ntawm Planck tas li hauv kev qhia;
- ampere (tam sim no) nrog kev ntsuas tus nqi;
- kelvin (thermodynamic kub) nrog chav qhia qhia siv Boltzmann tas li;
- mole dhau Avogadro qhov tas li (nqi ntawm cov khoom siv).
Rau peb qhov ntxiv, cov lus ntawm cov ntsiab lus yuav raug hloov, tab sis lawv cov ntsiab lus yuav tsis hloov:
- meter (ntev);
- second (lub sijhawm);
- candela (lub teeb siv).
Hloov nrog Amp
Dab tsi yog ampere raws li ib chav tsev ntawm lub cev muaj nuj nqis nyob rau hauv lub thoob ntiaj teb SI system hnub no, tau npaj rov qab rau hauv 1946. Lub ntsiab txhais tau khi rau lub zog ntawm qhov tam sim no ntawm ob tus neeg xyuas pib hauv lub tshuab nqus tsev ntawm qhov deb ntawm ib meter, qhia tag nrho cov nuances ntawm cov qauv no. Kev ntsuas tsis raug thiab ntsuas tsis tau yog ob yam tseem ceeb ntawm qhov kev txhais no los ntawm qhov kev xav niaj hnub no.
Nyob rau hauv lub ntsiab lus tshiab, ib qho ampere yog ib qho hluav taws xob sib npaugntws ntawm tus naj npawb ntawm cov nqi hluav taws xob ib ob. Chav tsev tau nthuav tawm hauv cov nqi hluav taws xob.
Txhawm rau txiav txim siab qhov hloov kho ampere, tsuas yog xav tau ib lub cuab yeej - lub npe hu ua ib lub tshuab hluav taws xob, uas tuaj yeem txav tau electrons.
New mole thiab silicon purity 99.9998%
Lub ntsiab lus qub ntawm mole yog cuam tshuam nrog cov teeb meem sib npaug ntawm cov atoms hauv carbon isotope nrog qhov hnyav ntawm 0.012 kg.
Nyob rau hauv lub tshiab version, qhov no yog tus nqi ntawm ib yam khoom uas muaj nyob rau hauv ib tug meej tus naj npawb ntawm cov txheej txheem teev. Cov koog no tau qhia siv Avogadro tas li.
Tseem muaj ntau qhov kev txhawj xeeb nrog Avogadro tus lej. Txhawm rau xam nws, nws tau txiav txim siab los tsim ib qho chaw ntawm silicon-28. Qhov no isotope ntawm silicon yog qhov txawv los ntawm nws cov ntshiab siv lead ua lattice kom zoo. Yog li, tus naj npawb ntawm cov atoms hauv nws tuaj yeem suav tau raug siv lub tshuab laser uas ntsuas txoj kab uas hla ntawm tus kheej.
Ib tug tuaj yeem, tau kawg, sib cav tias tsis muaj qhov sib txawv ntawm qhov sib txawv ntawm silicon-28 thiab cov platinum-iridium alloy tam sim no. Ob qho ntawd, thiab lwm yam khoom poob atoms hauv lub sijhawm. Losses, txoj cai. Tab sis silicon-28 poob lawv ntawm tus nqi kwv yees, yog li kev hloov kho yuav raug ua rau kev siv txhua lub sijhawm.
Lub purest silicon-28 rau tus kheej tau tsis ntev los no tau nyob hauv Asmeskas. Nws purity yog 99.9998%.
Thiab tam sim no Kelvin
Kelvin yog ib qho ntawm cov khoom siv lub cev hauv lub cev thoob ntiaj teb thiab siv los ntsuas qhov ntsuas kub ntawm qhov ntsuas kub. "Nyob rau hauv txoj kev qub" nws yog sib npaug rau 1/273, 16qhov chaw ntawm qhov ntsuas kub ntawm triple point ntawm dej. Triple point ntawm dej yog ib qho tseem ceeb heev. Qhov no yog theem ntawm qhov kub thiab txias uas cov dej nyob hauv peb lub xeev ib zaug - "kua, dej khov thiab dej."
Lub ntsiab lus ntawm "limped ntawm ob txhais ceg" rau cov laj thawj hauv qab no: tus nqi ntawm kelvin nyob ntawm qhov muaj pes tsawg leeg ntawm cov dej nrog qhov kev paub txog isotope piv. Tab sis nyob rau hauv kev xyaum, nws yog tsis yooj yim sua kom tau dej nrog xws li cov yam ntxwv.
Kelvin tshiab yuav raug txhais raws li hauv qab no: ib kelvin sib npaug rau kev hloov pauv hauv thermal zog los ntawm 1.4 × 10 −23j. Cov units tau qhia siv Boltzmann tas li. Tam sim no qhov ntsuas kub tuaj yeem ntsuas tau los ntawm kev kho qhov ceev ntawm lub suab hauv cov pa roj.
kilogram yam tsis muaj qauv
Peb twb paub lawm tias hauv Paris muaj tus qauv ntawm platinum nrog iridium, uas qee qhov hloov pauv nws qhov hnyav thaum nws siv hauv kev ntsuas ntsuas thiab cov kab ke ntawm cov khoom ntawm lub cev.
Lub ntsiab lus tshiab ntawm kilogram yog: Ib kilogram qhia tias Planck qhov tas li muab faib los ntawm 6.63 × 10−34 m2 · с−1.
Kev ntsuas huab hwm coj tam sim no tuaj yeem ua tiav ntawm qhov ntsuas "watt". Tsis txhob cia lub npe dag koj, cov no tsis yog cov nplais ib txwm, tab sis hluav taws xob, uas txaus los nqa ib qho khoom dag rau ntawm qhov ntsuas.
Hloov pauv hauv cov hauv paus ntsiab lus ntawm kev tsim cov chav tsev ntawm lub cev thiab lawv lub cev tag nrho yog qhov xav tau, ua ntej ntawm tag nrho cov, nyob rau hauv theoretical fields of science. Cov yam tseem ceeb hauv kev kho tshiabtam sim no yog natural constants.
Qhov no yog qhov kev txiav txim siab ntawm ntau xyoo ntawm kev ua haujlwm ntawm ib pab pawg thoob ntiaj teb ntawm cov kws tshawb fawb loj uas nws tau siv sijhawm ntev los nrhiav kev ntsuas qhov zoo tshaj plaws thiab cov ntsiab lus ntawm cov chav nyob raws li cov cai ntawm lub hauv paus physics.
