Метрология Pro Preview

Какво е метрологията?

Метрологията е съвсем различно нещо от метеорологията. Метеорологията е наука за атмосферата и атмосферните явления, изучаваща и прогнозираща времето. Метрология е наука за измерването, методите и средствата на измерване. Нека разгледаме няколко мерни единици и да видим колко съвпадат нашите представи с научните им дефиниции.

Знаете ли колко е един метър? Ако всички линийки на света изчезнат, как бихте намерили колко е един метър?

Според "Международната система единици" метърът се определя като дължината на пътя, изминат от светлината във вакуум за интервал от време 1/299 792 458 от секундата. По този начин, скоростта на светлината във вакуум се дефинира като точно 299 792 458 m/s. Преди да се спрем на тази дефиниция за метър е имало много други опити за дефинирането му. Ето няколко от тях:

През 1668 г. Уилкинс предлага метърът да се определи като дължината измината от махало определена форма. Явно тогава не са знаели, че силата на гравитацията варира леко на различните места по света.

През 18 век във Франция са обсъждали идея е да се определи метърът като една 40-милионна част от Парижкия меридиан (една десетомилионна част от разстоянието между Северния полюс и Екватора, измерено по меридиана, минаващ през Париж).

По време на управлението на Наполеон метричната система се разпространява по цяла Европа. Само Великобритания, която Наполеон не завладява, запазва традиционните си мерки за дължина: инч, фут и ярд.

Колко е един килограм? Ако всички кантари на света изчезнат, как бихте намерили колко е един килограм?

Масата на 1 литър дестилирана вода при температура 4 °C е приблизително равна на един килограм. Това е първоначалната му дефиниция. Актуалната дефиниция съгласно стандарта ISO 80000-4 е:

"Килограм е единицата за маса; тя е равна на масата на международния еталон за килограм."

Еталонът на килограма представлява цилиндър изработен от сплав, който се пази в трезор на "Международното бюро за мерки и теглилки" в Севър, Франция. Килограмът е единствената мерна единица, която се определя с предмет.

На 16 ноември 2018 година, учените променят дефиницията за килограм. Тази промяна определи килограма чрез секундата и метъра, като премахне необходимостта от физически еталон.

Между другото, неща с еднаква маса имат различно тегло на земята и на луната. Теглото зависи от гравитацията, докато масата зависи от броя атоми в предмета.

Колко е една секунда? Ако всички часовници изчезнат, как ще намерите колко е една секунда? Не се притеснявайте ако не знаете отговора на този въпрос. Ще имате цялото време на света да го измислите ако се наложи.

Старите дефиниции на секунда са базирани на видимата позиция на слънцето на небето при въртенето на земята. Тогава слънчевият ден се разделя на 24 часа, всеки от които се дели на 60 минути, а всяка минута – на 60 секунди. Тогава не са знаели че времето за едно денонощие се променя.

От 1967 година насам секундата се дефинира като времетраенето на 9 192 631 770 периода на излъчването, съответстващо на прехода между двете свръхфини нива на основното състояние на атома на цезий-133 при температура от нула келвина... Това трябва да сме учени за да го разберем, но можем да спим спокойно знаейки че не зависим от часовниците си.

Това бяха само три от седемте основни мерни еденици спрямо "Международната система единици".