Faint mae cilogram yn ei bwyso? Mae gwyddonwyr wedi archwilio'r broblem ymddangosiadol syml hon ers cannoedd o flynyddoedd.
Ym 1795, cyhoeddodd Ffrainc gyfraith a oedd yn nodi “gram” fel “pwysau absoliwt dŵr mewn ciwb y mae ei gyfaint yn hafal i ganfed o fetr ar y tymheredd pan fydd yr iâ yn toddi (hynny yw, 0°C).” Ym 1799, darganfu gwyddonwyr fod cyfaint dŵr ar ei fwyaf sefydlog pan fydd dwysedd dŵr ar ei uchaf ar 4°C, felly mae diffiniad y cilogram wedi newid i “màs 1 decimetr ciwbig o ddŵr pur ar 4°C”. Cynhyrchodd hyn gilogram gwreiddiol platinwm pur, diffinnir y cilogram fel un sy'n hafal i'w fàs, a elwir yn gilogram archifau.
Mae'r cilogram archifol hwn wedi cael ei ddefnyddio fel meincnod ers 90 mlynedd. Ym 1889, cymeradwyodd y Gynhadledd Ryngwladol Gyntaf ar Fetroleg replica aloi platinwm-iridiwm agosaf at y cilogram archifol fel y cilogram gwreiddiol rhyngwladol. Diffinnir pwysau "cilogram" gan silindr aloi platinwm-iridiwm (90% platinwm, 10% iridiwm), sydd tua 39 mm o uchder a diamedr, ac sydd ar hyn o bryd yn cael ei storio mewn islawr ar gyrion Paris.
cilogram gwreiddiol rhyngwladol
Ers Oes yr Oleuedigaeth, mae'r gymuned arolygu wedi ymrwymo i sefydlu system arolygu gyffredinol. Er ei bod yn ffordd ymarferol o ddefnyddio'r gwrthrych ffisegol fel y meincnod mesur, oherwydd bod y gwrthrych ffisegol yn hawdd ei niweidio gan ffactorau a wnaed gan ddyn neu ffactorau amgylcheddol, bydd y sefydlogrwydd yn cael ei effeithio, ac mae'r gymuned fesur bob amser wedi bod eisiau rhoi'r gorau i'r dull hwn cyn gynted â phosibl.
Ar ôl i'r cilogram fabwysiadu'r diffiniad cilogram gwreiddiol rhyngwladol, mae cwestiwn y mae metrolegwyr yn bryderus iawn amdano: pa mor sefydlog yw'r diffiniad hwn? A fydd yn symud dros amser?
Dylid dweud bod y cwestiwn hwn wedi'i godi ar ddechrau'r diffiniad o'r cilogram uned màs. Er enghraifft, pan ddiffiniwyd y cilogram ym 1889, cynhyrchodd y Swyddfa Bwysau a Mesurau Rhyngwladol 7 pwysau cilogram aloi platinwm-iridiwm, ac un ohonynt yw'r un Rhyngwladol. Defnyddir y cilogram gwreiddiol i ddiffinio'r cilogram uned màs, a defnyddir y 6 pwysau arall a wneir o'r un deunydd a'r un broses fel meincnodau eilaidd i wirio a oes drifft dros amser rhyngddynt.
Ar yr un pryd, gyda datblygiad technoleg manwl gywir, mae angen mesuriadau mwy sefydlog a chywir arnom hefyd. Felly, cynigiwyd cynllun i ailddiffinio'r uned sylfaenol ryngwladol gyda chysonion ffisegol. Mae defnyddio cysonion i ddiffinio unedau mesur yn golygu y bydd y diffiniadau hyn yn diwallu anghenion y genhedlaeth nesaf o ddarganfyddiadau gwyddonol.
Yn ôl data swyddogol y Swyddfa Bwysau a Mesurau Rhyngwladol, yn y 100 mlynedd o 1889 i 2014, newidiodd cysondeb ansawdd cilogramau gwreiddiol eraill a'r cilogram gwreiddiol rhyngwladol tua 50 microgram. Mae hyn yn dangos bod problem gyda sefydlogrwydd meincnod ffisegol yr uned ansawdd. Er bod y newid o 50 microgram yn swnio'n fach, mae ganddo effaith fawr ar rai diwydiannau pen uchel.
Os defnyddir y cysonion ffisegol sylfaenol i ddisodli'r meincnod ffisegol cilogram, ni fydd sefydlogrwydd yr uned màs yn cael ei effeithio gan ofod ac amser. Felly, yn 2005, drafftiodd y Pwyllgor Rhyngwladol ar gyfer Pwysau a Mesurau fframwaith ar gyfer defnyddio cysonion ffisegol sylfaenol i ddiffinio rhai unedau sylfaenol o'r System Ryngwladol o Unedau. Argymhellir defnyddio'r cysonyn Planck i ddiffinio'r uned màs cilogram, ac anogir labordai cymwys ar lefel genedlaethol i gynnal gwaith ymchwil wyddonol cysylltiedig.
Felly, yng Nghynhadledd Ryngwladol Metroleg 2018, pleidleisiodd gwyddonwyr i ddadgomisiynu'r cilogram prototeip rhyngwladol yn swyddogol, a newidion nhw gysonyn Planck (symbol h) fel y safon newydd i ailddiffinio'r "kg".
Amser postio: Mawrth-05-2021