Bu gün Rusiya və Afrikada bir kiloqram şəkərin bir kiloqram şəkər olacağı aydın görünür. Cəmi 200 il əvvəl 1 pudun hətta qonşu əyalətlərdə də fərqli çəkildiyini öyrəndikdə təəccüblənəcəksiniz. Bu gün dünyanın əksər ölkələrinin fəaliyyət göstərdiyi beynəlxalq SI sistemi bizi ortaq məxrəcə gətirib. Amma həmişə belə olmayıb. Ölçmə standartlarının və vahid SI sisteminin tətbiqi tarixi haqqında - məqalənin sonrakı hissəsində.
Niyə bizə standartlar lazımdır?
Sivilizasiyanın inkişafı əsrlər boyu dəyişmiş bir çox standart və ölçü standartlarını bilmişdir. Məsələn, qədim Misirdə çəki ölçüsü kikkar, qədim Romada istedad, Rusiyada puddur. Və bir-birini əvəz edən bütün bu tədbirlər bəşəriyyətdən hamı üçün vahid müqavilə vahidi (standart) ilə müqayisə edilə bilən fiziki parametrlərin ümumi vahidləri üzərində razılığa gəlməyi tələb edirdi.
Elmi-texniki tərəqqinin inkişafı ilə belə vahid standartlar sisteminə ehtiyac daha da artdı. Ticarət-iqtisadi fəaliyyət sahəsindən başlayaraq bu standartlar sisteminə çevrilmişdirbütün digər sahələrdə - tikinti (rəsmlər), sənaye (məsələn, ərintilərin birliyi) və hətta mədəni (zaman intervalları) bir zərurətdir.
Sayğac necə təyin olundu
Demək olar ki, 17-ci əsrin sonuna qədər müxtəlif ölkələrdə uzunluq ölçüləri fərqli idi. Amma indi elə bir vaxt gəldi ki, elmin inkişafı tək bir uzunluq ölçüsünü - katolik sayğacını tələb edirdi.
Birinci etalon britaniyalı alim və filosof Con Uilkins tərəfindən təklif edilmişdir - dövrünün yarısı bir saniyəyə bərabər olan sarkacın uzunluğunu uzunluq vahidi kimi götürmək. Lakin tez məlum oldu ki, bu dəyər ölçü yerindən asılı olaraq çox dəyişir.
1790-cı ildə Fransanın Milli Məclisi o vaxtkı nazir Talleyranın təklifi ilə sayğacın bir etalonunu, 1791-ci ildə Fransa Elmlər Akademiyası artıq uzunluğunun on milyonda bir standartı kimi qəbul etdi. Paris meridianı boyunca ölçülən ekvatorla Şimal qütbü arasındakı məsafə. Razılaşın, olduqca çətindir.
Sakit cəhdlər davam etdi
Müasir SI sisteminin prototipi Fransada 1795-ci ildə Milli Konvensiya tərəfindən o dövrün aparıcı alimləri tərəfindən işlənib hazırlanması təklif edilən metrik sistem idi. Uzunluq və kütlə standartlarının inkişafı üzərində işləmişdir Ch. Coulomb, J. Lagrange, P.-S. Laplas və başqaları. Bir neçə təklif var idi, lakin meridian hələ də ölçüldü. Və ilk sayğac standartı 1975-ci ildə misdən hazırlanmışdır.
Və hələ 22 iyun 1799-cu il vahid ölçülər sisteminin və müasir SI vahidlər sisteminin prototipinin doğum günü hesab edilməlidir. Məhz o zaman Fransada platin hazırlanırdımetr və kiloqramın ilk standartları.
İllər keçir, Qauss mütləq vahidlər sistemi (1832) və Maksvell və Tomsonun çoxsaylı vahidləri üçün prefikslər görünür.
Və 1875-ci ildə 17 dövlət Metr Konvensiyasını imzaladı. Beynəlxalq Ölçülər Bürosunu və Beynəlxalq Tədbirlər Komitəsini təsdiq etdi və Çəkilər və Ölçülər üzrə Baş Konfrans öz fəaliyyətinə başladı. 1889-cu ildə keçirilən ilk konfransında metr, kiloqram, ikinciyə əsaslanan ilk vahid metrik sistem qəbul edildi.
Qiymətləndirmələrin tarixi davam edir
Elektrik və optikanın inkişafı standartlar konsepsiyasına öz düzəlişlərini edir. Elm yerində dayanmır və yeni ölçü vahidləri tələb edir.
1954-cü ildə Çəkilər və Ölçülər üzrə Onuncu Baş Konfransda altı vahid qəbul edildi - metr, kiloqram, ikinci, amper, kandela, Kelvin dərəcəsi. 1960-cı ildə bu sistem Systeme International d'Unites adlandırıldı və 1960-cı ildə Beynəlxalq Vahidlər Sisteminin SI kimi qısaldılmış standartı qəbul edildi. Rus dilində "SI" Beynəlxalq Sistem deməkdir. Bu, bütün dünyanın bu gün istifadə etdiyi SI ölçmə sistemidir. İstisnalar ABŞ, Nigeriya və Myanma idi.
SI sisteminin müəyyən edilməsi
Dərhal qeyd etmək lazımdır ki, bu, yeganə standartlar sistemi deyil. Tətbiqi fizikanın bəzi sahələri digər vahid sistemlərindən istifadə edir.
Bu gün Beynəlxalq Fiziki Kəmiyyətlər Sistemi SI dünyada ən çox istifadə olunan metrik sistemdir. Onun rəsmi təfərrüatlı təsviri aşağıda verilmişdir"SI Broşürü" (1970). Rəsmi tərif "Beynəlxalq Vahidlər Sistemi SI, adlar və simvollar, habelə prefikslər dəsti ilə birlikdə Beynəlxalq Vahidlər Sisteminə əsaslanan vahidlər sistemidir … tətbiq qaydaları ilə …".
Əsas Sistem
SI vahidlərinin prinsipləri aşağıdakılardır:
- Fiziki kəmiyyətlərin yeddi əsas vahidi müəyyən edilmişdir. SI sistemində onlar başqa kəmiyyətlərdən əldə edilə bilməz. Bunlar kiloqram (çəki), metr (uzunluq), ikinci (vaxt), amper (cari), kelvin (temperatur), mol (maddə miqdarı), kandeladır (işıq intensivliyi).
- Əsas SI sisteminin dəyərlərindən törəmə kəmiyyətlər müəyyən edilir ki, onlar əsas kəmiyyətlərlə riyazi əməliyyatlarla alınır.
- Kəmiyyətlərə prefikslər və onlardan istifadə qaydaları müəyyən edilmişdir. Prefikslər vahidin 10-un gücü olan tam ədədə bölünməsi / vurulması deməkdir.
Həyatda və elmdə məna
Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, dünyanın əksər ölkələri SI vahidlərindən istifadə edir. Adi həyatda onlar ölkə üçün ənənəvi vahidlərdən istifadə etsələr belə, onlar sabit əmsallardan istifadə edərək SI sisteminə keçməklə müəyyən edilir.
SI sisteminin bütün əsas vahidləri dəyişməz olan və dünyanın istənilən yerində yüksək dəqiqliklə təkrarlana bilən fiziki sabitlər və ya hadisələr vasitəsilə müəyyən edilir. Yeganə istisna kiloqramdır, standartı indiyə qədər yeganə fiziki prototip olaraq qalır.
MKS vahidlər sistemi (metr, kiloqram,ikinci) mexanika, termodinamika və nəzəri fizikanın və praktiki elmin digər sahələrinin problemlərini həll etməyə imkan verir.
Lakin bəzi sənaye sahələrində (məsələn, elektrodinamikada) SI sistemi digər metrik sistemlərə uduzur. Buna görə də dünyada bir neçə metrik sistem mövcuddur ki, onların dəyərləri müəyyən dərəcədə əsas standartlara - kiloqrama, metrə və saniyəyə bağlıdır.
SI vahidləri
Əsas vahidlər (xatırlayın - onlardan yeddisi var) və onların təyinatları cədvəldə təqdim olunur, lakin onlar hamımıza yaxşı məlumdur. Bu sistemdə vahidlərin adları kiçik hərflə yazılır və vahidlərin təyinindən sonra nöqtə qoyulmur.
Törəmə vahidlər (onlardan 22-dir) riyazi hesablamalarla ifadə edilir və fiziki qanunlardan irəli gəlir. Məsələn, sürət bir cismin vaxt vahidi üçün getdiyi məsafədir - m / s. Bəzi törəmə vahidlərin öz adları var (radian, herts, nyuton, joule) və onlar müxtəlif yollarla yazıla bilər.
SI sisteminə daxil olmayan, lakin birlikdə istifadəsinə icazə verilən vahidlər var. Onlar Çəkilər və Ölçülər üzrə Ümumi Konvensiya ilə təsdiqlənir. Məsələn, dəqiqə, saat, gün, litr, düyün, hektar.
Həmçinin loqarifmik qiymət vahidlərindən, eləcə də nisbi olanlardan istifadə etməyə icazə verilir. Məsələn, faiz, oktava, onillik.
Geniş istifadə olunan dəyərlərin istifadəsinə də icazə verilir. Məsələn, həftə, il, əsr.
Müxtəlif sistemlərdən dəyərləri çevirmək üçün nəzərdə tutulmuş konvektorlar var. Onların çoxu var, amma hamısı etibar edirvahid metrik dəyərlər.
Beynəlxalq SI sisteminin üstünlükləri
Bu sistemin universallığı göz qabağındadır. Bütün fiziki hadisələr, idarəetmə və texnologiyanın bütün sahələri vahid kəmiyyətlər sistemi ilə əhatə olunur. Yalnız SI sistemi vacib və istifadəsi asan vahidləri verir.
Sistem, sistemdənkənar bölmələrin istifadəsinə imkan verən çevikliyə xasdır və inkişaf imkanı - lazım gələrsə, SI dəyərlərinin sayı artırıla bilər. Vahidlər beynəlxalq müqavilələrə və ölçmə texnologiyalarının inkişaf səviyyəsinə uyğun olaraq düzəlişlərə məruz qalır.
Vahidlərin unifikasiyası bu sistemin geniş şəkildə istifadə edilməsinə səbəb oldu (130-dan çox ölkədə) və bir çox nüfuzlu beynəlxalq təşkilatlar (BMT, UNESCO, Beynəlxalq Saf və Tətbiqi Fizika İttifaqı) tərəfindən tanınıb.
SI sistemi dizaynerlərin və alimlərin məhsuldarlığını artırır, tədris prosesini və bütün sahələrdə beynəlxalq əlaqələrin praktikasını sadələşdirir və asanlaşdırır.
Son fiziki prototip
SI sistemindəki bütün vahidlər fiziki sabitlərlə müəyyən edilir. İstisna kiloqramdır. İndiyə qədər yalnız bu standartın öz fiziki prototipi var və bu, incə ölçü vahidləri xəttində seçilir.
Kiloqram standartı 9 hissə platin və 1 hissə iridium ərintisindən hazırlanmış silindrdir. Onun kütləsi ən yüksək sıxlıqda (4 dərəcə Selsi, dəniz səviyyəsindən standart təzyiq) bir litr suya uyğun gəlir. 1889-cu ildə onlardan 80-i hazırlanmış, 17-si olmuşdurMetrik Konvensiyanı imzalayan ölkələrə köçürüldü.
Bu gün üç möhürlənmiş kapsul altında bu standartın orijinalı Parisin kənarındakı Sevr şəhərində Beynəlxalq Çəkilər və Ölçülər Bürosunun seyfində yerləşir. Hər il təntənəli şəkildə çıxarılır və barışdırılır.
Kiloqram standartının rus versiyası Ümumrusiya Metrologiya Elmi-Tədqiqat İnstitutundadır. Mendeleyev (Sankt-Peterburq). Bunlar 12 və 26 prototipləridir.
SI sistemində kütləvi standartın itirilməsi səbəbindən iPhone-unuz xarab olacaq
Bəşəriyyətin bütün metrik sistemi bu gün təhlükə altındadır. Bu da ona görə baş verir ki, fiziki olaraq mövcud olan yeganə standart sürətlə “arıqlamaq”dır.
Təcrübi olaraq sübut edilmişdir ki, hər əsr kiloqram standartı 3 x 10−8 kiloqram yüngülləşir. Bu, illik tədqiqatlar zamanı atomların ayrılması ilə bağlıdır. Aydındır ki, bu dəyərin sabitinin pozulması bütün digər dəyərlərin dəyişməsinə səbəb olacaq.
Elektron Kiloqram layihəsi (Milli Standartlar və Texnologiya İnstitutu, ABŞ) elektromaqnit sahəsində 1 kiloqram kütləni qaldıra bilən belə gücə malik cihazın yaradılmasını nəzərdə tutan vəziyyəti xilas etməyə çağırılır. Yaratma üzərində iş hələ də davam edir.
Digər istiqamət 2250 x 281489633 karbon-12 atomlu bir kubdur. Onun hündürlüyü 8,11 santimetr olacaq və zaman keçdikcə azalmayacaq. Bu layihə də hazırlanır.
Standartlar haqqında maraqlı faktlar və təkcə
Vaxt sabit dəyərdir. InPlanetimizin bütün vaxt zonalarında vaxt UTC universal vaxtına nisbətən müəyyən edilir. Maraqlıdır ki, bu abreviaturanın şifrəsi yoxdur.
Dənizçilər "düyün" vahidindən istifadə etməyə davam edirlər. Az adam bilir, lakin bu bölmənin uzun bir tarixi var. Gəmilərin sürətini ölçmək üçün əvvəllər eyni məsafədə düyünləri bağlanmış bir log istifadə edilmişdir. Müasir spidometrlər daha mükəmməl hala gəldi, lakin adı qorunub saxlanılıb.
Və avtomobilin at gücünün ölçülməsi də real fakta əsaslanır. Buxar maşınının ixtiraçısı Ceyms Uayt kəşfinin faydalarını bu şəkildə nümayiş etdirdi. 1 at gücü altında o, atın dəqiqədə qaldıracağı yükün kütləsini hesabladı.
