Faint mae cilogram yn ei bwyso? Mae gwyddonwyr wedi archwilio'r broblem hon sy'n ymddangos yn syml 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 rhan o fetr ar y tymheredd pan fydd yr iâ yn toddi (hynny yw, 0°C). Ym 1799, darganfu gwyddonwyr mai cyfaint y dŵr yw’r mwyaf sefydlog pan fo dwysedd dŵr yr uchaf ar 4°C, felly mae diffiniad y cilogram wedi newid i “màs 1 decimedr ciwbig o ddŵr pur ar 4°C ”. Cynhyrchodd hyn cilogram gwreiddiol platinwm pur, diffinnir y cilogram yn hafal i'w fàs, a elwir yn gilogram yr archifau.
Mae'r cilogram archifol hwn wedi'i ddefnyddio fel meincnod ers 90 mlynedd. Ym 1889, cymeradwyodd y Gynhadledd Ryngwladol Gyntaf ar Fetroleg replica aloi platinwm-iridium sydd agosaf at y cilogram archifol fel y cilogram gwreiddiol rhyngwladol. Diffinnir pwysau “cilogram” gan silindr aloi platinwm-iridium (90% platinwm, 10% iridium), 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 corfforol fel y meincnod mesur, oherwydd bod y gwrthrych corfforol yn cael ei niweidio'n hawdd gan ffactorau dynol neu 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 ag y bo modd. ag y bo modd.
Ar ôl i'r cilogram fabwysiadu'r diffiniad cilogram gwreiddiol rhyngwladol, mae yna gwestiwn y mae metrolegwyr yn bryderus iawn yn ei gylch: pa mor sefydlog yw'r diffiniad hwn? A fydd yn drifftio dros amser?
Dylid dweud bod y cwestiwn hwn wedi'i godi ar ddechrau'r diffiniad o'r uned màs cilogram. Er enghraifft, pan ddiffiniwyd y cilogram ym 1889, cynhyrchodd y Biwro Pwysau a Mesurau Rhyngwladol 7 pwysau cilogram aloi platinwm-iridium, ac un ohonynt yw'r Rhyngwladol Defnyddir y cilogram gwreiddiol i ddiffinio'r uned màs cilogram, a'r 6 pwysau arall gwneud o'r un deunydd a'r un broses yn cael eu defnyddio fel meincnodau eilaidd i wirio a oes drifft dros amser rhwng ei gilydd.
Ar yr un pryd, gyda datblygiad technoleg manwl uchel, 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 bodloni anghenion y genhedlaeth nesaf o ddarganfyddiadau gwyddonol.
Yn ôl data swyddogol y Swyddfa Ryngwladol Pwysau a Mesurau, 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'n cael effaith fawr ar rai diwydiannau pen uchel.
Os defnyddir y cysonion corfforol sylfaenol i ddisodli'r meincnod ffisegol cilogram, ni fydd gofod ac amser yn effeithio ar sefydlogrwydd yr uned màs. Felly, yn 2005, drafftiodd y Pwyllgor Rhyngwladol Pwysau a Mesurau fframwaith ar gyfer defnyddio cysonion ffisegol sylfaenol i ddiffinio rhai o unedau sylfaenol y System Ryngwladol o Unedau. Argymhellir defnyddio cysonyn Planck i ddiffinio'r uned màs cilogram, ac anogir labordai lefel genedlaethol cymwys i wneud gwaith ymchwil gwyddonol cysylltiedig.
Felly, yng Nghynhadledd Ryngwladol 2018 ar Fetroleg, pleidleisiodd gwyddonwyr i ddadgomisiynu’r cilogram prototeip rhyngwladol yn swyddogol, a newidiwyd cysonyn Planck (symbol h) fel y safon newydd i ailddiffinio’r “kg”.
Amser post: Mar-05-2021