एक नया मानक किलोग्राम को 20, 2019 से परिभाषित करता है। शटरस्टॉक / पिओटर विट्राजेक

हम हर समय सामान मापते हैं - कब तक, कितना भारी, कितना गर्म, और इसी तरह - क्योंकि हमें व्यापार, स्वास्थ्य और ज्ञान जैसी चीजों की आवश्यकता है। लेकिन यह सुनिश्चित करना कि हमारा माप सेब की तुलना सेब से करना एक चुनौती है: यह कैसे पता करें कि मेरा किलोग्राम वजन या मीटर लंबाई आपकी जैसी ही है।

वर्षों में माप की इकाइयों को परिभाषित करने का प्रयास किया गया है। लेकिन मई 20, 2019 - अंतर्राष्ट्रीय मेट्रोलॉजी दिवस - देखता है पूरा संशोधन उन मानकों के खेलने में आते हैं।

आपने कुछ भी नहीं देखा होगा - आप पहले दिन से अधिक भारी या हल्के नहीं होंगे - क्योंकि संक्रमण को सहज बनाया गया है।

बस सात आधार इकाइयों की परिभाषाएँ SI (सिस्टेम इंटरनेशनल डी 'यूनीटेस, या इंटरनेशनल सिस्टम ऑफ यूनिट्स) अब कल से पूरी तरह से अलग हैं।

किलोग्राम (किलोग्राम), मीटर (एम), सेकंड (एस), एम्पीयर (ए), केल्विन (के), तिल (मोल) और कैंडेला (सीडी) के लिए (एसआई) मानकों की नई परिभाषाएं। BIPM, सीसी द्वारा एनडी

हम कैसे नापते थे

मनुष्य हमेशा गिनती करने में सक्षम रहा है, लेकिन जैसा कि हमने विकसित किया था हम जल्दी से लंबाई, वजन और समय को मापने के लिए चले गए।

मिस्र के फ़राओ ने पिरामिडों को शाही प्रकोप की लंबाई के आधार पर बनाया, जिसे रॉयल क्यूबिट के रूप में जाना जाता है। यह इंजीनियर पुजारियों द्वारा रखा गया था और उनकी मृत्यु हो गई थी, जिन्होंने मृत्यु के दर्द के तहत मानक बनाए रखा था।

मेट्रोलॉजी एक्शन - मृतकों की आत्मा का वजन और मिस्र की रॉयल क्यूबिट (काली छड़ी)। ब्रायन हिब्बर्ट

लेकिन समय के साथ क्यूबिट एक निश्चित इकाई नहीं थी - यह आज के माप से लगभग आधा मीटर, प्लस या कुछ दसियों मिलीमीटर थी।

दशमलव के उपायों के एक सार्वभौमिक सेट का पहला सुझाव जॉन विल्किंस द्वारा 1668 में, लंदन में रॉयल सोसाइटी के सचिव द्वारा किया गया था।

कुछ व्यावहारिक करने की प्रेरणा फ्रांसीसी क्रांति के साथ आई। यह फ्रांसीसी था, जिसने पेरिस में अभिलेखागार डे ला रेपुब्लिक में मीटर और किलोग्राम का प्रतिनिधित्व करते हुए जून 22, 1799 पर दो प्लैटिनम मानकों के साथ लंबाई और द्रव्यमान के पहले मानकों को परिभाषित किया था।

सहमत मानकों

वैज्ञानिकों ने इस विचार का समर्थन किया, जर्मन गणितज्ञ कार्ल फ्रेडरिक गॉस विशेष रूप से उत्सुक हैं। 17 राष्ट्रों के प्रतिनिधियों ने हस्ताक्षर करके अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली इकाइयों को बनाने के लिए एक साथ आए मीटर कन्वेंशन संधि मई 20, 1875 पर।

फ्रांस, जिसके स्ट्रीट क्रेड ने फ्रेंको-प्रशिया युद्ध में एक बड़ाई की थी और वह एक बार वैज्ञानिक शक्ति नहीं थी, ने सेंट-क्लाउड के वन में एक नई प्रणाली के लिए एक अंतरराष्ट्रीय घर के रूप में एक पिटाई-अप की पेशकश की।

BIPM, SI का घर। ब्रायन हिबर्ट (2012)

मंडप डे ब्रेटीयिल में अभी भी ब्यूरो इंटरनेशनल डे पॉइड्स एट मेचर्स (BIPM), जहां दो तिजोरियों और तीन कांच की बेल के जार में इंटरनेशनल प्रोटोटाइप ऑफ़ द किलोग्राम (इसके बाद बिग के) रहता है।

बिग के किलोग्राम को परिभाषित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले प्लैटिनम-इरिडियम का एक पॉलिश ब्लॉक है, जिसके खिलाफ सभी किलोग्राम वजन अंततः मापा जाता है। (मूल को सम-समरूप प्रतियों की संख्या के मुकाबले केवल तीन बार तौला गया है।)

किलोग्राम का अंतर्राष्ट्रीय प्रोटोटाइप (बिग के)। बीआईपीएम के सौजन्य से फोटो

ब्रिटिश, जो चर्चाओं में प्रमुख थे और उन्होंने प्लैटिनम-इरिडियम किलोग्राम प्रदान किया था, ने 1884 तक संधि पर हस्ताक्षर करने से इनकार कर दिया।

तब भी नई प्रणाली का उपयोग केवल वैज्ञानिकों द्वारा किया जाता था, रोजमर्रा की जिंदगी को पारंपरिक इंपीरियल इकाइयों जैसे पाउंड और औंस, पैर और इंच में मापा जाता था।

संयुक्त राज्य अमेरिका ने इस दिन संधि पर हस्ताक्षर किए, लेकिन फिर वास्तव में इसे कभी लागू नहीं किया, ब्रिटिश इंपीरियल प्रणाली के अपने संस्करण पर लटका दिया, जिसे यह अभी भी ज्यादातर आज भी उपयोग करता है।

हो सकता है कि अमेरिका ने 1999 में उस निर्णय को स्वीकार कर लिया हो, हालाँकि, जब मार्स क्लाइमेट ऑर्बिटर (संचालन नियंत्रण कार्यालय) कार्रवाई में गायब हो गया। घटना की सूचना दें, विचित्र रूप से एक "दुर्घटना" कहा जाता है (जिसकी कीमत 193.1 में US $ 1999 मिलियन है), कहा:

[...] MCO अंतरिक्ष यान के नुकसान का मूल कारण एक जमीनी सॉफ्टवेयर फ़ाइल के कोडिंग में मीट्रिक इकाइयों का उपयोग करने में विफलता, "छोटे बलों", प्रक्षेपवक्र मॉडल में इस्तेमाल किया गया था।

अनिवार्य रूप से अंतरिक्ष यान मंगल ग्रह के वातावरण में खो गया था क्योंकि यह नियोजित की तुलना में कम कक्षा में प्रवेश किया था।

नई एसआई परिभाषाएँ

तो आज बदलाव क्यों? पिछली परिभाषाओं के साथ मुख्य समस्याएं थीं, के मामले में किलोग्राम, वे स्थिर नहीं थे और, विद्युत प्रवाह की इकाई के लिए, एम्पीयर को महसूस नहीं किया जा सकता था।

और आधिकारिक प्रतियों के खिलाफ वजन से, हमें लगता है कि बिग कश्मीर धीरे-धीरे बड़े पैमाने पर खो रहा था।

सभी इकाइयाँ अब एक सामान्य तरीके से परिभाषित की गई हैं जिसका उपयोग करके BIPM “कॉल” करता है।स्पष्ट स्थिर“सूत्रीकरण।

यह विचार है कि हम एक सार्वभौमिक निरंतरता लेते हैं - उदाहरण के लिए, निर्वात में प्रकाश की गति - और अब से अनिश्चितता के बिना, हमारे सर्वोत्तम-मापा मूल्य पर इसके संख्यात्मक मान को ठीक करते हैं।

वास्तविकता तय हो गई है, संख्या तय हो गई है, और इसलिए इकाइयों को अब परिभाषित किया गया है।

इसलिए हमें सात स्थिरांक खोजने और यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि सभी मापें सुसंगत हैं, माप अनिश्चितता के भीतर हैं, और फिर आज के लिए उलटी गिनती शुरू करें। (सभी तकनीकी विवरण हैं यहाँ उपलब्ध.)

ऑस्ट्रेलिया में पृथ्वी पर सबसे गोल मैक्रोस्कोपिक ऑब्जेक्ट का फैशन करने में हाथ था, एक सिलिकॉन क्षेत्र जिसका उपयोग मापने के लिए किया जाता था अवोगाद्रो स्थिरांकपदार्थ की एक निश्चित मात्रा में संस्थाओं की संख्या। यह अब एसआई इकाई को परिभाषित करता है, तिल, जिसका उपयोग बड़े पैमाने पर रसायन विज्ञान में किया जाता है।

राष्ट्रीय मापन संस्थान ऑस्ट्रेलिया के वाल्टर जियार्डिनी ने एवोगैड्रो परियोजना के हिस्से के रूप में एक सिलिकॉन गोले को धारण किया। ब्रायन हिब्बर्ट

मानक से कलाकृतियों तक

बिग के - मानक किलोग्राम क्या है? आज यह महान ऐतिहासिक महत्व की वस्तु बन गया है जिसे तौला जा सकता है और इसके द्रव्यमान की माप अनिश्चितता होगी।

आज से किलोग्राम को प्लैंक स्थिर का उपयोग करके परिभाषित किया गया है, कुछ ऐसा जो क्वांटम भौतिकी से नहीं बदलता है।

हालांकि अब यह चुनौती लोगों को इन नई परिभाषाओं को समझाने की है - विशेषकर गैर-वैज्ञानिकों की - तो वे समझते हैं। एक किलोग्राम को धातु ब्लॉक से तुलना करना आसान है।

तकनीकी रूप से एक किलोग्राम (किलो) है अब परिभाषित किया गया है:

[…] प्लैंक स्थिरांक का निश्चित संख्यात्मक मान लेकर h 6.626 070 15 × 10 होना^{- 34} जब इकाई जे एस में व्यक्त की जाती है, जो कि किलो मीटर के बराबर है² s^{- 1}, जहां मीटर और दूसरे को शब्दों के रूप में परिभाषित किया गया है c और ??_Cs.

के बारे में लेखक

डेविड ब्रायन हिब्बर्ट, विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान के एमरिटस प्रोफेसर, UNSW

इस लेख से पुन: प्रकाशित किया गया है वार्तालाप क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत। को पढ़िए मूल लेख.

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