Cara Kita Menentukan Kilogram, Meter dan Detik Berubah pada Mei 20, 2019

Cara Kami Menentukan Kilogram, Meter, dan Detik Perubahan Saat Ini Standar baru mendefinisikan kilogram dari Mei 20, 2019. Shutterstock / Piotr Wytrazek

Kita mengukur barang setiap saat - berapa lama, seberapa berat, seberapa panas, dan sebagainya - karena kita perlu melakukan hal-hal seperti perdagangan, kesehatan dan pengetahuan. Tetapi memastikan pengukuran kami membandingkan apel dengan apel telah menjadi tantangan: bagaimana cara mengetahui apakah berat kilogram atau panjang meter saya sama dengan Anda.

Upaya telah dilakukan untuk menentukan satuan pengukuran selama bertahun-tahun. Tapi Semoga 20, 2019 - Hari Metrologi Internasional - melihat revisi lengkap standar-standar tersebut ikut bermain.

Anda tidak akan melihat apa pun - Anda tidak akan lebih berat atau lebih ringan dari hari sebelumnya - karena transisi telah dibuat menjadi mulus.

Hanya definisi dari tujuh unit dasar SI (Système International d'Unités, atau Sistem Satuan Internasional) sekarang sama sekali berbeda dari kemarin.

Cara Kami Menentukan Kilogram, Meter, dan Detik Perubahan Saat Ini Definisi baru standar (SI) untuk kilogram (kg), meter (m), detik (s), ampere (A), kelvin (K), mol (mol), dan candela (cd). BIPM, CC BY-ND

Bagaimana kami mengukur

Manusia selalu dapat menghitung, tetapi seiring berkembangnya kita dengan cepat bergerak ke pengukuran panjang, berat dan waktu.

Firaun Mesir menyebabkan piramida dibangun berdasarkan panjang lengan kerajaan, yang dikenal sebagai Royal Cubit. Ini disimpan dan diumumkan secara resmi oleh pastor insinyur yang mempertahankan standar di bawah derita kematian.


Dapatkan Yang Terbaru Dari Diri Sendiri


Cara Kami Menentukan Kilogram, Meter, dan Detik Perubahan Saat Ini Metrologi beraksi - menimbang jiwa-jiwa orang mati dan Royal Cubit (batang hitam) Mesir. Brynn Hibbert

Tapi hasta itu bukan satuan tetap dari waktu ke waktu - itu sekitar setengah meter, plus atau minus beberapa puluh milimeter dengan ukuran hari ini.

Saran pertama dari serangkaian universal tindakan desimal dibuat oleh John Wilkins, di 1668, saat itu Sekretaris Royal Society di London.

Dorongan untuk melakukan sesuatu yang praktis datang dengan Revolusi Perancis. Prancislah yang menentukan standar panjang dan massa pertama, dengan dua standar platinum mewakili meter dan kilogram pada Juni 22, 1799, di Archives de la République di Paris.

Standar yang disepakati

Para ilmuwan mendukung gagasan itu, ahli matematika Jerman Carl Friedrich Gauss sangat tertarik. Perwakilan negara-negara 17 datang bersama-sama untuk menciptakan Sistem Satuan Internasional dengan menandatangani Perjanjian Konvensi Meter pada Mei 20, 1875.

Prancis, yang jalanannya terpukul dalam perang Perancis-Prusia dan bukan kekuatan ilmiah seperti dulu, menawarkan chateau yang dipukuli di Hutan Saint-Cloud sebagai rumah internasional untuk sistem baru.

Cara Kami Menentukan Kilogram, Meter, dan Detik Perubahan Saat Ini BIPM, rumah SI. Brynn Hibbert (2012)

Pavilion de Breteuil masih menjadi rumah bagi Bureau International de Poids et Mesures (BIPM), di mana berada Prototipe Internasional Kilogram (selanjutnya Big K) dalam dua brankas dan tiga toples kaca.

Big K adalah balok platinum-iridium yang dipoles yang digunakan untuk menentukan kilogram, yang pada akhirnya diukur bobot semua kilogram. (Dokumen asli hanya ditimbang tiga kali terhadap sejumlah salinan yang hampir identik.)

Cara Kami Menentukan Kilogram, Meter, dan Detik Perubahan Saat Ini Prototipe internasional kilogram (K Besar). Foto milik BIPM

Inggris, yang menonjol dalam diskusi dan menyediakan kilogram platinum-iridium, menolak menandatangani Perjanjian itu sampai 1884.

Bahkan kemudian sistem baru itu hanya digunakan oleh para ilmuwan, dengan kehidupan sehari-hari diukur dalam satuan Imperial tradisional seperti pound dan ons, kaki dan inci.

Amerika Serikat menandatangani Perjanjian itu pada hari itu, tetapi kemudian tidak pernah benar-benar mengimplementasikannya, bergantung pada versi sendiri dari sistem Kerajaan Inggris, yang masih banyak digunakan sampai sekarang.

AS mungkin telah mengambil keputusan itu di 1999, namun, ketika Mars Climate Orbiter (MCO) hilang dalam aksi. Itu melaporkan insiden tersebut, secara aneh disebut "kecelakaan" (yang menelan biaya US $ 193.1 juta dalam 1999), mengatakan:

[...] akar penyebab hilangnya pesawat ruang angkasa MCO adalah kegagalan untuk menggunakan satuan metrik dalam pengkodean file perangkat lunak darat, "Pasukan Kecil", yang digunakan dalam model lintasan.

Pada dasarnya pesawat ruang angkasa itu hilang di atmosfer Mars saat memasuki orbit yang lebih rendah dari yang direncanakan.

Definisi SI baru

Jadi mengapa berubah hari ini? Masalah utama dengan definisi sebelumnya adalah, dalam kasus kilogram, mereka tidak stabil dan, untuk unit arus listrik, ampere, tidak dapat direalisasikan.

Dan dari penimbangan terhadap salinan resmi, kami pikir Big K perlahan-lahan kehilangan massa.

Semua unit sekarang didefinisikan dengan cara yang umum menggunakan apa yang disebut BIPM sebagai “konstan eksplisitFormulasi.

Idenya adalah bahwa kita mengambil konstanta universal - misalnya, kecepatan cahaya dalam ruang hampa - dan mulai sekarang memperbaiki nilai numeriknya pada nilai terukur terbaik kami, tanpa ketidakpastian.

Realitasnya tetap, angkanya tetap, dan unit-unitnya sekarang ditentukan.

Karena itu kami perlu menemukan tujuh konstanta dan memastikan semua pengukuran konsisten, dalam ketidakpastian pengukuran, dan kemudian mulai menghitung mundur hingga hari ini. (Semua detail teknis adalah tersedia di sini.)

Australia memiliki andil dalam membentuk objek makroskopis paling bulat di Bumi, sebuah bola silikon yang digunakan untuk mengukurnya Avogadro konstan, jumlah entitas dalam jumlah substansi yang tetap. Ini sekarang mendefinisikan unit SI, mol, yang digunakan sebagian besar dalam kimia.

Cara Kami Menentukan Kilogram, Meter, dan Detik Perubahan Saat Ini Walter Giardini dari National Measurement Institute Australia memegang bola silikon sebagai bagian dari proyek Avogadro. Brynn Hibbert

Dari standar ke artefak

Bagaimana dengan Big K - kilogram standar? Saat ini ia menjadi objek dengan signifikansi historis besar yang dapat ditimbang dan massanya akan memiliki ketidakpastian pengukuran.

Mulai hari ini, kilogram didefinisikan menggunakan konstanta Planck, sesuatu yang tidak berubah dari fisika kuantum.

Tantangannya sekarang adalah menjelaskan definisi baru ini kepada orang-orang - terutama yang bukan ilmuwan - sehingga mereka mengerti. Membandingkan satu kilogram dengan balok logam itu mudah.

Secara teknis satu kilogram (kg) adalah sekarang didefinisikan:

[…] Dengan mengambil nilai numerik tetap dari konstanta Planck h menjadi 6.626 070 15 × 10-34 bila dinyatakan dalam unit J, yang sama dengan kg m2 s-1, di mana meter dan yang kedua didefinisikan dalam hal c dan ΔνCs.

Tentang Penulis

David Brynn Hibbert, Profesor Emeritus Kimia Analitik, UNSW

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.

Buku terkait

{amazonWS: searchindex = Buku; kata kunci = sistem metrik; maksresult = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

ikuti InnerSelf di

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Dapatkan Terbaru Dengan Email

{Emailcloak = off}