Як вага підмінили масою або Маса VS вага - що було спочатку?
Щоб дізнатися історію виникнення кілограма, як заходи вимірювання маси, досить заглянути у Вікіпедію:
Кілограм (російське позначення: кг; міжнародне: kg) - одиниця вимірювання маси, одна з семи основних одиниць Міжнародної системи одиниць (СІ). Крім того, є одиницею маси і відноситься до числа основних одиниць в системах МКС, МКСА, МКСК, МКСГ, МКсл, МКГСС [1].
Чинне визначення кілограма прийнято III Генеральною конференцією з мір та ваг (ГКМВ) в 1901 році і формулюється так [2] [3]:
Кілограм є одиниця маси, що дорівнює масі міжнародного прототипу кілограма.
Нічого не насторожує в даному визначенні? Спробую пояснити під катом ...
Дане визначення, виділене жирним шрифтом, а саме його частина "одиниця маси, що дорівнює масі ..." наводить на певні думки, а саме:
Отже, виникає питання - в який же середовищі проводилося рівняння мас, а точніше сказати - процес зважування? Пошук в інтернеті видає тільки стандартні відповіді, не вникаючи особливо в деталі, а саме те, що Міжнародний прототип (еталон) кілограма, зберігається в Міжнародному бюро мір і ваг (розташоване в Севрі поблизу Парижа) і являє собою циліндр діаметром і висотою 39,17 мм з платино-іридієвого сплаву (90% платини, 10% іридію). Тобто взагалі ЖОДНОГО натяку на середу, в якій проводилися вимірювання.
Вважаю все ж, що маси зрівнювали з еталоном саме в повітряному середовищі на вагах. А як же щодо зважування в вакуумі (або в воді наприклад)?
На фото еталон маси в 1 кг, поміщений в дві прозорі захисні оболонки - ніде не знайшов і натяку на те, що там відкачано повітря і створені умови вакуумної середовища - хоча б просто для забезпечення "сталості" еталона. Бо вчені б'ють на сполох, що маса еталона з часом змінюється (метал має властивість окислюватися в повітряному середовищі, хоча вважаю, що можливі й інші зміни).
Але найцікавіше чекає нас не те що за рогом - а прямо перед очима. Виявляється, кілограм спочатку придумали як одну тисячу грам, а грам - одиниця вимірювання ваги ... От же ж халепа яка вийшла :)
Слово «кілограм» походить від французького слова «kilogramme», яке в свою чергу утворилося з грецьких слів «χίλιοι», що означає «тисяча» і «γράμμα», що означає «маленький вага» Слово «kilogramme» закріплено у французькій мові в 1795 році. Французьке написання слова перейшло до Великобританії, де вперше воно було використано в 1797 році ,, в той час як в США слово узаконилося в формі «kilogram». В даний час у Великобританії використовуються обидва варіанти написання, хоча варіант «kilogram» стає більш поширеним. Положення про міри та ваги в Великобританії не забороняє використання обох написаний. (Моє прим. - відволікають увагу від справжньої підміни понять)
У XIX столітті французьке слово «kilo», скорочення від «kilogramme», було запозичене в англійську мову, де стало застосовуватися для позначення як кілограмів, так і кілометрів. У той час як використання «kilo» прийнятно в загальних випадках, наприклад в журнальних публікаціях, його використання зазвичай вважається неприпустимим в певних областях, таких як наукові публікації, тексти законів і технічна документація, де автори повинні дотримуватися правил СІ. Коли Конгрес США легалізував метричну систему в 1866 році, він дозволив використання слова «kilo» як альтернативу слову «kilogram», але в 1990 році це було скасовано.
Кілограм: Етимологія та вживання
І далі цитую статтю.
природа маси
Кілограм є одиницею маси, величиною, яка співвідноситься із загальним поданням людей про те, наскільки важка та чи інша річ (моє прим. - все таки тяжкість пов'язана саме з вагою - в конкретному середовищі). У термінах фізики, маса характеризує інертність тел. Згідно з другим законом Ньютона a = F / m; відповідно, об'єкт масою m в 1 кг отримає прискорення a в 1 метр в секунду за секунду, коли на цей об'єкт діє сила в 1 ньютон (моє прим. - а потім про ньютон скажуть в зворотній пропорції - як заходи кілограма з прискоренням).
У той час як вага речовини залежить від місцевої сили гравітації, маса речовини завжди постійна. Відповідно, для космонавтів в стані мікрогравітації не потрібно ніяких зусиль, щоб утримувати якийсь предмет над підлогою, вони невагомі. Однак, оскільки об'єкти в стані мікрогравітації зберігають свою масу і інерцію, космонавт повинен докласти зусилля в десять разів більше, щоб надати однакову прискорення десятикілограмові об'єкту, ніж об'єкту масою в 1 кг.
Оскільки в будь-якій точці на Землі вага об'єкта пропорційний його масі, маса об'єкта в кілограмах зазвичай вимірюється шляхом порівнювання його ваги з вагою стандартної маси, відомої в кілограмах, використовуючи прилад, який називається ваги. Ставлення гравітаційних сил, що діють на об'єкти, виміряні вагами, дорівнює відношенню їх мас.
Історія
7 квітня 1795 року грам був прийнятий у Франції як «абсолютна вага обсягу чистої води, рівного кубу в соту частину метра, і при температурі танучого льоду». Ідея використовувати заданий обсяг води для визначення одиниці виміру маси була запропонована англійським філософом Джоном Вілкінсом в його есе 1668 роки як спосіб зв'язати масу і довжину.
Оскільки торгівля і комерція зазвичай мають справу з предметами, чия маса набагато значніше одного грама, і оскільки стандарт маси, виготовлений з води, був би незручний в обігу і збереження, було наказано відшукати спосіб практичної реалізації такого визначення. У зв'язку з цим був виготовлений тимчасовий еталон маси у вигляді металевого предмета в тисячу разів важче, ніж грам, - 1 кг.
В цей же час була доручена робота з необхідною точністю визначити масу кубічного дециметра води. Хоча прийняте визначення кілограма вказало температуру води 0 ° C - це дуже стійка температурна точка - французький хімік Луї Лефевр-Жіно і італійський натураліст Джованні Фабброні після декількох років досліджень вирішили перевизначити найбільш стійку точку води в стандарті 1799 року: температура, при якій вода має найбільшу щільність, яка була визначена в 4 ° C. Вони вирішили, що 1 дм води при своєї максимальної щільності еквівалентний 99,9265% маси тимчасового еталона кілограма, виготовленого чотири роки тому.
Еталон кілограма
На даний момент кілограм - єдина одиниця СІ, яка визначена за допомогою предмета, виготовленого людьми - платиново-іридієвого еталона. Всі інші одиниці тепер визначаються за допомогою фундаментальних фізичних властивостей і законів.
У XVIII столітті при створенні метричної системи заходів кілограм був визначений як маса 1 дм води при 4 ° C. У 1799 році був виготовлений прототип кілограма у вигляді платинової гирі, проте його маса була на 0,028 г більше маси 1 дм води.
Нинішній еталон був виготовлений в 1889 році з платиново-іридієвого сплаву у вигляді циліндра висотою і діаметром 39 мм. З тих пір він зберігається в Міжнародному бюро мір і ваг під трьома герметичними скляними ковпаками. Було виготовлено також точні офіційні копії міжнародного зразка, які використовуються як національні еталони кілограма. Всього було створено понад 80 копій. Дві копії міжнародного зразка були передані Росії, вони зберігаються у ВНДІ метрології ім. Менделєєва.
За час, що минув з виготовлення міжнародного зразка, його кілька разів порівнювали з національними копіями. Вимірювання показали зростання маси копій щодо еталона в середньому на 50 мкг за 100 років. Хоча абсолютна зміна маси міжнародного зразка не може бути визначено за допомогою існуючих методів вимірювання, воно виразно, повинно мати місце.
Виходячи з прагнення до усунення згаданих нестабільності, XXI Генеральна конференція з мір та ваг в 1999 році в своїй Резолюції рекомендувала національним лабораторіям продовжити зусилля щодо вдосконалення встановлення зв'язку одиниці маси з фундаментальними або атомними константами, маючи на увазі майбутнє перевизначення кілограма. У наступне десятиліття низкою міжнародних організацій велася робота з вироблення попередніх пропозицій про перевизначення кілограма.
перспективи
У 2011 році XXIV Генеральна конференція з мір та ваг прийняла Резолюцію, в якій запропоновано в майбутньої ревізії Міжнародної системи одиниць продовжити перевизначення основних одиниць таким чином, щоб вони були засновані не на створених людиною артефактах, а на фундаментальних фізичних постійних або властивості атомів.
Зокрема, передбачається, що СІ стане системою одиниць, в якій постійна Планка h дорівнює 6,626 06X · 10-34 Дж · c точно. Результатом цього повинна з'явитися скасування нині чинного визначення кілограма і прийняття нового. Як сказано в Резолюції, «кілограм залишиться одиницею маси, але його величина буде встановлена шляхом фіксації чисельного значення постійної Планка в точності рівним 6,626 06X · 10-34, коли вона виражається одиницею СІ м2 · кг · с-1, яка дорівнює Дж · с ». У Резолюції також зазначається, що відразу після передбачуваного перевизначення кілограма маса його міжнародного прототипу буде дорівнює 1 кг, але це значення придбає похибка і згодом буде визначатися експериментально.
У принциповому плані можливо альтернативне визначення кілограма, засноване на результатах роботи The Avogadro Project. Команда проекту, створивши сферу з ізотопу кремнію 28Si масою 1 кг і розрахувавши кількість атомів в ній, передбачає описати кілограм як певну кількість атомів даного ізотопу кремнію. Однак Міжнародне бюро мір і ваг використовувати такий варіант визначення кілограма не планує.
використана інформація
PS: сподіваюся, ця стаття дохідливо пояснить всім, що вага - первинний, а маса - вторинна (тобто абстрактна).
Нічого не насторожує в даному визначенні?
А як же щодо зважування в вакуумі (або в воді наприклад)?
