Посему литр жидкости весит килограмм? Десять важных моментов в истории измерений

    Ни в какой области наук нет этакий объемной пропасти меж признанием и значимостью, как только в метрологии. И дело и не в погоде. Метрология — это же наука о измерениях. У нее наиболее длинноватая история, чем у современных наук, преподаваемых в школе, и это же немаловажно для всей пользе и силы науки. Без звуковой метрологии и не существовало бы полетов на Луну, современной медицины, самоуправляемых каров, аналитики бейсбола и прогнозов погоды (не плохих, во всяком случае).

    Посему литр жидкости весит килограмм? Десять важных моментов в истории измерений

    И даже без науки метрология в протяжении тысячелетий обосновывала собственную пользу на службе торговли и коммерции, гарантируя, что веса и объемы изготовления и альтернативные товары можно стандартизировать эдак, дабы предпринять мошенничество и обман сложнее для жуликов и обманщиков.

    Содержание

    • 1 Что этакое метрология и для чего она востребована?
    • 2 Изобретение анатомических единиц (давным-давно)
    • 3 Величавая хартия вольностей (Magna Carta), 1215
    • 4 Царица Елизавета I реформирует систему весов, 1588 год
    • 5 Маятниковые часы Кристиана Гюйгенса, 1656 год
    • 6 Метрическая система, 1799 год
    • 7 Производство Интернационального бюро мер и весов, 1875 год
    • 8 Температурная шкала Кельвина
    • 9 Интерферометр Майкельсона
    • 10 Лазеры
    • 11 Пересмотр главных единиц измерения, 2019 год

    Что этакое метрология и для чего она востребована?

    20 мая был отмечен крайний предел в длинноватой истории метрологии, когда официально приняли новейшие распознавания энных более немаловажных единиц измерения науки, включая килограмм, обычную меру массы. Эти конфигурации отражают пересмотр эдак именуемой Le Systeme International d’Unites (она же СИ), современной версии метрической системы. В согласовании с указаниями Интернационального бюро мер и весов, СИ включает семь «фундаментальных» единиц измерения, из которых извлекаются альтернативные единицы измерения. Кроме килограмма, новейшие конкретные базисные единицы измерения включают кельвин (температура), ампер (электронный ток) и моль (количество вещества). Постоянными остались секунда (время), погонный метр (длина) и кандела (сила света).

    Крайняя модернизация СИ воображает собой прогресс в науке, однако это же только крайний из пары исторических ориентиров в области метрологии. Давайте рассморим десятку важных поворотных моментов в метрологи.

    Изобретение анатомических единиц (давным-давно)

    Анатомические единицы измерения возникли гораздо на заре людской нации, может быть, в момент возникновения сельского хозяйства. Единицы измерения размера, этакие как только «глоток» и «горсть», предшествовали возникновению «чайных ложек», «чашек» и «пинт». В случае с длиной, человечий «фут» либо «шаг» возникли наряду с человеком. В различное время, от старинных египтян перед началом наиболее позднего современного сообщества 1700-х «фут» был равен 10-14 дюймам.

    Посреди остальных анатомических единиц измерения обширно употреблялся «локоть». Первые его упоминания пришли с Близкого Востока, а также в «Эпосе об Гильгамеше», который родился в 2000 году перед началом н.э. Локоть как только мера длины был максимально комфортен в возведении ковчегов.

    И возможно эдак, что «двойной локоть» перевоплотился в ярд. Повелитель Великобритании Генрих I, который правил в 1100-1135 годах, попробовал стандартизировать ярд, определив его как только длину от кончика носа перед началом финала немалого пальца (с вытянутой рукою). В итоге ярд предстал тремя футами, фут — 12 дюймами, дюйм обусловили как только длину трех зернышек ячменя, вытянутых по длине. Анатомическая единица измерения родилась из ботанической.

    Величавая хартия вольностей (Magna Carta), 1215

    Один из важнейших документов в истории установил целесообразность метрологии для грядущего нации и настоял на фолиант, что «во всем царстве обязаны быть обычные меры вина, эля и кукурузы», и то же самое для весов. В течение последующих пары веков ишачило это же сквозь пень-колоду, однако принцип был довольно безоблачен и метрологи, кои пришли потом, сделали хорошую работу и достигнули цели, поставленной в Magna Carta.

    Царица Елизавета I реформирует систему весов, 1588 год

    Пока что ее флот был занят ликвидированием испанской армады, лондонская царица Елизавета I существовала занята установлением наиболее оптимальных правил для весов и мер. Прежде лондонские продавцы имели дело с кучей различных сортов фунтов, из которых сохранился фунт «эвердьюпойс». Альтернативный — «башенный» фунт — был отменен Генрихом VIII в 1527 году в пользу тройского фунта для пользования в валюте (потому фунты все гораздо остаются британской валютой, даже когда изготовлены из бумаги).

    Елизавета I установила обычный фунт эвердьюпойс для большинства применений, сохранив тройский фунт для монет (и фармацевтических средств). Причем она задала людям мозговитый вопросец: что весит все больше, фунт золота либо фунт свинца? Сообразительные частенько отвечают: ха-ха, ни то, ни альтернативное. Фунт существуют фунт. Однако те самый, кто довольно разбирается в метрологии, расскажут «свинец», так как фунт эвердьюпойс весит все больше тройского фунта. Но ежели вы скажете, что унция свинца весит все больше унции золота, вы эдак же ошибетесь. Тройская унция золота тяжелее. Фунт эвердьюпойс тяжелее, так как содержит 16 унций, а уж в тройском фунте всего 12 тройских унций.

    Маятниковые часы Кристиана Гюйгенса, 1656 год

    Почти все (посреди их и Галилей) пробовали обращаться с маятниками в качестве часов, однако голландский физик и математик Кристиан Гюйгенс возвел первые надежные маятниковые часы. Его самая ранешняя версия, возведенная в 1656 году, ишачила с точностью перед началом 15 секунд в денек, что является наибольшим улучшением для тамошних времен. Предстоящее развитие маятниковых часов проделало них самыми точными часами перед началом 20 века.

    Метрическая система, 1799 год

    В 17 веке некие прозорливые ученые признали, что десятичная система единиц измерения будет изрядно предпочтительнее для науки и торговли, чем тогдашняя мешанина единиц, кои варьировались от государства к стране. Либо даже снутри одной и той самой же государства — некие подразумевают, что одной из обстоятельств Французской революции существовало недовольство граждан недостающем единообразием мер и весов.

    В 1670-х годах французский священнослужитель Габриэль Мутон и астроно Жан Пикард обсудили производство фундаментальной единицы длины с длиной маятника с периодом 2 секунды. (Это же относительно близко к современному погонному метру, однако, к огорчению, период качения маятника отличается в различных пространствах поверхности Почвы). Однако в 1790-х годах, когда французы серьезно призадумались над изготовлением метрической системы, они обозначили погонный метр как только 1/10 000 000 расстояния от экватора перед началом Северного Полюса. Альтернативные единицы измерения уже отправь от погонного метра — грамм (единица массы) приравняли к толпе кубического сантиметра жидкости, к примеру.

    У метрической системы были свои недочеты, однако она проделала измерение намного наиболее оптимальным и обычным, чем существовало прежде. Сейчас лишь отсталые государства (этакие как только Либерия, Мьянма и очередная) и не задействуют СИ (Систему Интернешнл).

    Производство Интернационального бюро мер и весов, 1875 год

    Convention du Metre в 1875 году установила бюро мер и весов как только судьи по разрешению вопросцев, касающихся единиц измерения; соглашение подписали 17 государств. В контракте указывалось, что бюро возьмет на себя создание обычных прототипов погонного метра и килограмма. Это же был важнейший этап в направлении машистого пользования метрической системы по всему миру.

    Температурная шкала Кельвина

    Перед началом 19 века температура существовала скользким понятием — термометры приименяли произвольные единицы измерения, кои дозволяли мерить, какая вещь горячее альтернативный, однако и не предлагали обусловить, как она горячее. В 1848 году Уильям Томсон, став лордом Кельвином, предложил применить принципы новейшей науки об термодинамике для разработки рациональной «абсолютной» температурной шкалы, которая установила бы нулевую точку, характерную полному отсутствию тепла. Потребовалось энное время, до того как термодинамика созрела и предстало известно, какую шкалу надо предпринять, однако у термометрии возник крепкий фундамент. Единицы измерения температуры получили заглавие в честь Кельвина и стали называться кельвинами, а уж и не «градусами Кельвина», как только ранее.

    Интерферометр Майкельсона

    Альберт Майкельсон был одержим измерением скорости света, и в финале 1870-х годов измерил ее вернее, чем кто-нибудь альтернативный. Скоро после чего он осознал, что может найти маленькие разницы в скорости света, вызванные движением Почвы сквозь телеэфир. Для сего он изобрел интерферометр. Он делил луч света на два пути, перпендикулярных друг дружке, и потом смешивал эти два луча при помощи зеркал. Разница скорости меж двумя способами света означала, что волны света умеют искривляться, создавая интерференционную картинку. Майкельсон и его сотрудник Эдвард Морли провели опыт в 1887 году не сумели найти ожидаемую интерференцию. Однако это же существовало сопряжено с тем самым, что телеэфира и не бытует. Интерферометрия существовала прелестной мыслью и предстала ценным инвентарем для самых различных метрологических задач.

    Лазеры

    Открытие лазеров в 1960-х годах проделало интерферометрию еще больше четкой, благодаря лазерному контролю длины волны света. Таким макаром, лазеры не совсем только обеспечили реализацию научно-фантастических лучеметов, да и резво стали самым топовым инвентарем измерения в истории. Лазеры дозволили сделать оптические часы, кои в тыщи раз вернее маятниковых часов Гюйгенса. Лазерная метрология посодействовала подтвердить, что движки авиалайнеров и каров будут выполняться в точности по спецификациям оформления.

    За исключением тамошнего, лазерная интерферометрия употребляется для обнаружения гравитационных волн.

    Пересмотр главных единиц измерения, 2019 год

    В 1983 году императоры метрологии пересмотрели погонный метр исходя из убеждений тамошнего, как только далековато может путешествовать свет за секунду. С сего началось переопределение остальных единиц измерения, основанное на базовой физике. Кельвин, к примеру, сейчас определяется константной, основанной на килограмме, погонном метре и секунде. Килограмм сейчас определяется значением квантовой физики — постоянной Планка — и терминами погонного метра и секунды. Секунды все гораздо базирована на излучении, испущенном в особенном процессе конкретного атома цезия. Метрология сейчас не попросту стандартизована по всей планетке — но и по всем планеткам во любых галактиках, вне зависимости от расстояния.

    Однако метода определенно измерить корректность ранжирования метрологических ориентиров пока что и не выдумали, эдак что сможете сиим заняться. Не забудьте заглянуть в наш чат в Телеграме.