Ngayon ay tila malinaw na ang isang kilo ng asukal sa Russia at Africa ay magiging isang kilo ng asukal. Magugulat kang malaman na 200 taon lamang ang nakalipas, ang 1 pood ay iba ang timbang kahit sa mga kalapit na probinsya. Dinala tayo sa isang karaniwang denominator ng internasyonal na sistema ng SI, na pinapatakbo ngayon ng karamihan sa mga bansa sa mundo. Ngunit hindi palaging ganoon. Tungkol sa kasaysayan ng pagpapakilala ng mga pamantayan sa pagsukat at ang pinag-isang SI system - mamaya sa artikulo.
Bakit kailangan natin ng mga pamantayan?
Ang pag-unlad ng sibilisasyon ay alam ang maraming pamantayan at pamantayan ng mga panukala na nagbago sa paglipas ng mga siglo. Halimbawa, ang sukat ng timbang sa sinaunang Egypt ay isang kikkar, sa sinaunang Roma ito ay isang talento, sa Russia ito ay isang pood. At ang lahat ng mga hakbang na ito, na pinapalitan ang isa't isa, ay nangangailangan ng sangkatauhan na sumang-ayon sa mga karaniwang yunit ng pisikal na mga parameter na maihahambing sa isang kontraktwal na yunit (standard) para sa lahat.
Sa pag-unlad ng siyentipiko at teknolohikal na pag-unlad, ang pangangailangan para sa naturang pinag-isang sistema ng mga pamantayan ay tumaas lamang. Simula sa kalakalan at pang-ekonomiyang sphere ng aktibidad, ang sistemang ito ng mga pamantayan ay nagingisang pangangailangan sa lahat ng iba pang mga lugar - konstruksiyon (mga guhit), pang-industriya (halimbawa, ang pagkakaisa ng mga haluang metal) at maging sa kultura (mga pagitan ng oras).
Paano natukoy ang metro
Halos hanggang sa katapusan ng ika-17 siglo, iba-iba ang mga sukat ng haba sa iba't ibang bansa. Ngunit ngayon ay dumating na ang panahon na ang pag-unlad ng agham ay nangangailangan ng isang sukat ng haba - ang metrong Katoliko.
Ang unang pamantayan ay iminungkahi ng British scientist at pilosopo na si John Wilkins - upang kunin ang haba ng isang pendulum, kalahati ng panahon nito ay katumbas ng isang segundo, bilang isang yunit ng haba. Ngunit mabilis na naging malinaw na ang halagang ito ay lubhang nag-iiba depende sa lugar ng pagsukat.
Noong 1790, ang Pambansang Asembleya sa France, sa mungkahi ng noon ay Ministro na si Talleyrand, ay nagpatibay ng isang pamantayan ng metro, noong 1791, ang French Academy of Sciences ay tinanggap na bilang isang pamantayan ng haba isang sampung-milyong bahagi ng ang distansya sa pagitan ng ekwador at North Pole, na sinusukat sa kahabaan ng meridian ng Paris. Sumang-ayon, medyo mahirap.
Nagpatuloy ang mahinahong pagtatangka
Ang prototype ng modernong SI system ay ang metric system sa France, na iminungkahi ng National Convention noong 1795 na binuo ng mga nangungunang siyentipiko noong panahong iyon. Nagtrabaho sa pagbuo ng mga pamantayan ng haba at masa Ch. Coulomb, J. Lagrange, P.-S. Laplace at iba pa. Mayroong ilang mga panukala, ngunit ang meridian ay sinukat pa rin. At ang unang pamantayan ng metro ay gawa sa tanso noong 1975.
At gayon pa man ang Hunyo 22, 1799 ay dapat ituring na kaarawan ng pinag-isang sistema ng mga panukala at ang prototype ng modernong SI system ng mga yunit. Noon sa France, ginawa ang platinumang mga unang pamantayan ng metro at kilo.
Paglipas ng mga taon, lumilitaw ang Gaussian absolute system ng mga unit (1832) at mga prefix para sa maraming unit ng Maxwell at Thomson.
At noong 1875, 17 estado ang lumagda sa Meter Convention. Inaprubahan nito ang International Bureau of Measures at ang International Committee of Measures, at sinimulan ng General Conference on Weights and Measures ang mga aktibidad nito. Sa unang kumperensya nito noong 1889, pinagtibay ang unang pinag-isang sistema ng sukatan, batay sa metro, kilo, pangalawa.
Nagpapatuloy ang kasaysayan ng mga benchmark
Ang pagbuo ng kuryente at optika ay gumagawa ng sarili nitong mga pagsasaayos sa konsepto ng mga pamantayan. Ang agham ay hindi tumitigil at nangangailangan ng mga bagong yunit ng pagsukat.
Noong 1954, sa Ikasampung Pangkalahatang Kumperensya sa Mga Timbang at Sukat, anim na yunit ang pinagtibay - metro, kilo, segundo, ampere, candela, degree Kelvin. Noong 1960, ang sistemang ito ay pinangalanang Systeme International d'Unites, at noong 1960, ang pamantayan ng International System of Units, na dinaglat bilang SI, ay pinagtibay. Ang Russian-language na "SI" ay nangangahulugang International System. Ito ang SI measurement system na ginagamit ng buong mundo ngayon. Ang mga exception ay ang USA, Nigeria, Myanmar.
Pagtukoy sa SI system
Dapat tandaan kaagad na hindi lamang ito ang sistema ng mga pamantayan. Ang ilang sangay ng inilapat na pisika ay gumagamit ng iba pang mga sistema ng mga yunit.
Ngayon ang International System of Physical Quantities SI ang pinaka ginagamit na metric system sa mundo. Ang opisyal na detalyadong paglalarawan nito ay nakalagay sa"SI Brochure" (1970). Opisyal na kahulugan "Ang International System of Units SI ay isang sistema ng mga unit batay sa International System of Units, kasama ang mga pangalan at simbolo, pati na rin ang isang set ng mga prefix … na may mga panuntunan sa paggamit …".
Basic System
Ang mga prinsipyo ng mga yunit ng SI ay ang mga sumusunod:
- Pitong pangunahing yunit ng pisikal na dami ang tinukoy. Sa sistema ng SI, hindi sila maaaring makuha mula sa iba pang mga dami. Ito ay kilo (timbang), metro (haba), pangalawa (oras), ampere (kasalukuyan), kelvin (temperatura), mole (dami ng substance), candela (light intensity).
- Natutukoy ang mga nakuhang dami mula sa mga value ng basic SI system, na nakukuha sa pamamagitan ng mathematical operations na may mga basic na dami.
- Ang mga prefix sa mga dami at panuntunan para sa paggamit ng mga ito ay tinukoy. Ang mga prefix ay nangangahulugan na ang unit ay dapat na hatiin / i-multiply sa isang integer, na isang kapangyarihan na 10.
Kahulugan sa buhay at agham
Tulad ng nabanggit na, karamihan sa mga bansa sa mundo ay gumagamit ng mga unit ng SI. Kahit na sa ordinaryong buhay ay gumagamit sila ng mga unit na tradisyonal para sa bansa, natutukoy sila sa pamamagitan ng pag-convert sa SI system gamit ang mga fixed coefficient.
Lahat ng mga pangunahing yunit ng SI system ay tinukoy sa pamamagitan ng mga pisikal na pare-pareho o mga phenomena na hindi nagbabago at maaaring kopyahin saanman sa mundo na may mataas na katumpakan. Ang tanging pagbubukod ay ang kilo, na ang pamantayan sa ngayon ay nananatiling ang tanging pisikal na prototype.
MKS system of units (meter, kilo,pangalawa) ay nagbibigay-daan sa iyong lutasin ang mga problema ng mechanics, thermodynamics at iba pang larangan ng teoretikal na pisika at praktikal na agham.
Ngunit sa ilang industriya (halimbawa, sa electrodynamics), natatalo ang SI system sa iba pang metric system. Iyon ang dahilan kung bakit mayroong ilang mga sistema ng sukatan sa mundo, ang mga halaga nito ay bahagyang nakatali sa mga pangunahing pamantayan - kilo, metro at segundo.
SI units
Basic units (recall - mayroong pito sa kanila) at ang kanilang mga designasyon ay iniharap sa talahanayan, ngunit ang mga ito ay kilala sa ating lahat. Ang mga pangalan ng mga yunit sa sistemang ito ay isinusulat gamit ang maliit na titik, at pagkatapos ng pagtatalaga ng mga yunit, hindi naglalagay ng tuldok.
Ang Derived units (mayroong 22 sa kanila) ay ipinahayag sa pamamagitan ng mathematical calculations at sinusunod mula sa mga pisikal na batas. Halimbawa, ang bilis ay ang distansya na nilakbay ng isang katawan sa bawat yunit ng oras - m / s. Ang ilang hinangong unit ay may sariling mga pangalan (radian, hertz, newton, joule) at maaari silang isulat sa iba't ibang paraan.
May mga unit na hindi kasama sa SI system, ngunit pinapayagang gamitin nang magkasama. Ang mga ito ay inaprubahan ng General Convention on Weights and Measures. Halimbawa, minuto, oras, araw, litro, buhol, ektarya.
Pinapayagan din na gumamit ng mga unit ng logarithmic value, pati na rin ang mga relative. Halimbawa, porsyento, oktaba, dekada.
Ang paggamit ng mga value na malawakang ginagamit ay pinapayagan din. Halimbawa, linggo, taon, siglo.
May mga idinisenyong convector para sa pag-convert ng mga halaga mula sa iba't ibang system. Marami sa kanila, ngunit lahat sila ay umaasapare-parehong halaga ng sukatan.
Mga kalamangan ng international SI system
Ang pagiging pangkalahatan ng sistemang ito ay kitang-kita. Ang lahat ng pisikal na phenomena, lahat ng sangay ng pamamahala at teknolohiya ay sakop ng iisang sistema ng mga dami. Ang SI system lang ang nagbibigay ng mga unit na mahalaga at madaling gamitin.
Ang system ay likas sa flexibility, na nagpapahintulot sa paggamit ng mga off-system unit, at ang posibilidad ng pag-unlad - kung kinakailangan, ang bilang ng mga halaga ng SI ay maaaring tumaas. Ang mga unit ay napapailalim sa pagsasaayos alinsunod sa mga internasyonal na kasunduan at ang antas ng pagbuo ng mga teknolohiya sa pagsukat.
Ang pag-iisa ng mga yunit ay naging dahilan upang malawakang gamitin ang sistemang ito (sa higit sa 130 bansa) at kinilala ng maraming maimpluwensyang internasyonal na organisasyon (UN, UNESCO, International Union of Pure and Applied Physics).
Pinapataas ng SI system ang produktibidad ng mga designer at scientist, pinapasimple at pinapadali ang proseso ng edukasyon at ang pagsasagawa ng mga internasyonal na contact sa lahat ng lugar.
Huling pisikal na prototype
Lahat ng unit sa SI system ay tinutukoy ng mga pisikal na constant. Ang pagbubukod ay ang kilo. Tanging ang pamantayang ito sa ngayon ay may sariling pisikal na prototype at ito ay namumukod-tangi sa isang payat na linya ng mga yunit ng pagsukat.
Ang kilo na pamantayan ay isang silindro na gawa sa isang haluang metal ng 9 na bahagi ng platinum at 1 bahagi ng iridium. Ang masa nito ay tumutugma sa isang litro ng tubig sa pinakamataas na density nito (4 degrees Celsius, karaniwang presyon sa ibabaw ng antas ng dagat). Noong 1889, 80 sa mga ito ang ginawa, 17 sa mga ito ay ginawainilipat sa mga bansang lumagda sa Metric Convention.
Ngayon, ang orihinal ng pamantayang ito sa ilalim ng tatlong selyadong kapsula ay matatagpuan sa lungsod ng Sevres sa labas ng Paris sa safe ng International Bureau of Weights and Measures. Taun-taon ito ay taimtim na inaalis at pinagkasundo.
Ang Russian na bersyon ng kilo standard ay nasa All-Russian Research Institute of Metrology. Mendeleev (St. Petersburg). Ito ang mga prototype 12 at 26.
Masisira ang iyong iPhone dahil sa pagkawala ng mass standard sa SI system
Ang buong sistema ng panukat ng sangkatauhan ay nasa ilalim ng banta ngayon. At nangyayari ito dahil ang tanging pisikal na umiiral na pamantayan ay ang mabilis na "pagpapayat".
Napatunayan nang eksperimento na bawat siglo ang pamantayan ng kilo ay nagiging mas magaan ng 3 x 10−8 kilo. Ito ay dahil sa detatsment ng mga atom sa mga taunang survey. Malinaw, ang paglabag sa pare-pareho ng halagang ito ay mangangailangan ng pagbabago sa lahat ng iba pang mga halaga.
Ang proyektong Electronic Kilogram (National Institute of Standards and Technology, USA) ay tinawag upang iligtas ang sitwasyon, na nagbibigay para sa paglikha ng isang aparato na may ganoong kapangyarihan na maaaring magtaas ng 1 kilo ng masa sa isang electromagnetic field. Kasalukuyang ginagawa ang paggawa.
Ang kabilang direksyon ay isang cube ng 2250 x 281489633 carbon-12 atoms. Ang taas nito ay magiging 8.11 sentimetro at hindi ito bababa sa paglipas ng panahon. Isinasagawa rin ang proyektong ito.
Mga kawili-wiling katotohanan tungkol sa mga pamantayan at hindi lamang
Ang oras ay pare-parehong halaga. SaSa lahat ng time zone ng ating planeta, tinutukoy ang oras na may kaugnayan sa pangkalahatang oras ng UTC. Kapansin-pansin, walang decoding ang pagdadaglat na ito.
Patuloy na ginagamit ng mga mandaragat ang unit na "knot". Ilang tao ang nakakaalam, ngunit ang unit na ito ay may mahabang kasaysayan. Upang sukatin ang bilis ng mga barko, isang log na may mga buhol na nakatali sa parehong distansya ay ginamit dati. Ang mga modernong speedometer ay naging mas perpekto, ngunit ang pangalan ay napanatili.
At ang pagsukat ng lakas-kabayo ng sasakyang de-motor ay nakabatay din sa isang tunay na katotohanan. Ang imbentor ng steam engine, si James White, ay nagpakita ng mga benepisyo ng kanyang pagtuklas sa ganitong paraan. Sa ilalim ng 1 lakas-kabayo, kinakalkula niya ang bigat ng kargada na itataas ng kabayo kada minuto.
