Bugungi kunda Rossiya va Afrikada bir kilogramm shakar bir kilogramm shakar bo'lishi aniq ko'rinadi. Bundan atigi 200 yil oldin 1 pudning vazni hatto qo‘shni viloyatlarda ham boshqacha bo‘lganini bilib hayron qolasiz. Bizni bugungi kunda dunyoning aksariyat davlatlari faoliyat yuritayotgan xalqaro SI tizimi umumiy maxrajga olib keldi. Lekin har doim ham shunday emas edi. O'lchov standartlari va yagona SI tizimini joriy qilish tarixi haqida - keyinroq maqolada.
Bizga standartlar nima uchun kerak?
Tsivilizatsiya rivojlanishi asrlar davomida o'zgargan ko'plab standartlar va chora-tadbirlar standartlarini bildi. Masalan, qadimgi Misrda vazn o'lchovi kikkar, qadimgi Rimda - iste'dod, Rossiyada - pud. Va bu chora-tadbirlarning barchasi bir-birini almashtirib, insoniyatdan hamma uchun yagona shartnoma birligi (standart) bilan solishtirish mumkin bo'lgan jismoniy parametrlarning umumiy birliklari bo'yicha kelishib olishni talab qildi.
Ilmiy-texnika taraqqiyotining rivojlanishi bilan standartlarning bunday yagona tizimiga ehtiyoj yanada ortdi. Savdo-iqtisodiy faoliyatdan boshlab, ushbu standartlar tizimiga aylandiboshqa barcha sohalarda zarurat - qurilish (chizmalar), sanoat (masalan, qotishmalarning birligi) va hatto madaniy (vaqt oraliqlari).
Meter qanday aniqlangan
Deyarli 17-asrning oxirigacha turli mamlakatlarda uzunlik oʻlchovlari har xil boʻlgan. Ammo fanning rivojlanishi uchun bitta uzunlik o'lchovi - katolik o'lchagich kerak bo'lgan vaqt keldi.
Birinchi standart ingliz olimi va faylasufi Jon Uilkins tomonidan taklif qilingan - yarim davri bir soniyaga teng bo'lgan mayatnik uzunligini uzunlik birligi sifatida qabul qilish. Ammo bu qiymat oʻlchov joyiga qarab katta farq qilishi tezda maʼlum boʻldi.
1790 yilda Frantsiya Milliy Assambleyasi o'sha paytdagi vazir Talleyranning taklifiga binoan hisoblagichning bitta standartini qabul qildi, 1791 yilda Frantsiya Fanlar akademiyasi allaqachon o'n milliondan bir uzunlikdagi standart sifatida qabul qildi. Parij meridiani bo'ylab o'lchanadigan ekvator va Shimoliy qutb orasidagi masofa. Qabul qilaman, juda qiyin.
Tinch urinishlar davom etdi
Zamonaviy SI tizimining prototipi Frantsiyadagi metrik tizim bo'lib, 1795 yilda Milliy konventsiya tomonidan o'sha davrning yetakchi olimlari tomonidan ishlab chiqilishi taklif qilingan. Uzunlik va massa standartlarini ishlab chiqish ustida ishlagan Ch. Coulomb, J. Lagrange, P.-S. Laplas va boshqalar. Bir nechta takliflar bor edi, lekin meridian hali ham o'lchandi. Va birinchi hisoblagich standarti 1975 yilda guruchdan qilingan.
Va shunga qaramay, 1799 yil 22 iyunni yagona o'lchovlar tizimining tug'ilgan kuni va zamonaviy SI birliklari tizimining prototipi deb hisoblash kerak. O'shanda Frantsiyada platina ishlab chiqarilganmetr va kilogrammning birinchi standartlari.
Yillar oʻtadi, Gauss mutlaq birliklari tizimi (1832) va Maksvell va Tomsonning bir nechta birliklari uchun prefikslar paydo boʻladi.
Va 1875-yilda 17 ta davlat Metr konventsiyasini imzoladi. Xalqaro oʻlchovlar byurosi va Xalqaro oʻlchovlar qoʻmitasini tasdiqladi va Oʻlchovlar va vaznlar boʻyicha Bosh konferentsiya oʻz faoliyatini boshladi. 1889 yilgi birinchi konferentsiyada metr, kilogramm, soniyaga asoslangan birinchi yagona metrik tizim qabul qilindi.
Koʻrsatkichlar tarixi davom etmoqda
Elektr va optikaning rivojlanishi standartlar kontseptsiyasiga o'z tuzatishlarini kiritadi. Fan bir joyda turmaydi va yangi oʻlchov birliklarini talab qiladi.
1954 yilda Og'irliklar va o'lchovlar bo'yicha o'ninchi Bosh konferentsiyada oltita birlik qabul qilindi - metr, kilogramm, soniya, amper, kandela, Kelvin darajasi. 1960 yilda bu tizim Systeme International d'Unites deb nomlandi va 1960 yilda SI deb qisqartirilgan Xalqaro birliklar tizimining standarti qabul qilindi. Rus tilidagi "SI" xalqaro tizim degan ma'noni anglatadi. Bu bugungi kunda butun dunyo foydalanadigan SI o'lchov tizimi. AQSh, Nigeriya, Myanma bundan mustasno edi.
SI tizimini aniqlash
Darhol shuni ta'kidlash kerakki, bu yagona standartlar tizimi emas. Amaliy fizikaning ayrim boʻlimlari boshqa birlik tizimlaridan foydalanadi.
Bugungi kunda SI fizik miqdorlarning xalqaro tizimi dunyodagi eng koʻp qoʻllaniladigan metrik tizimdir. Uning rasmiy batafsil tavsifi maqolada keltirilgan"SI broshyurasi" (1970). Rasmiy ta'rif "Xalqaro birliklar tizimi SI - xalqaro birliklar tizimiga asoslangan birliklar tizimi, nomlar va belgilar bilan, shuningdek, prefikslar to'plami … qo'llash qoidalari bilan …".
Asosiy tizim
SI birliklarining printsiplari quyidagilardan iborat:
- Jismoniy miqdorlarning ettita asosiy birligi aniqlangan. SI tizimida ularni boshqa miqdorlardan olish mumkin emas. Bular kilogramm (vazn), metr (uzunlik), soniya (vaqt), amper (oqim), kelvin (harorat), mol (modda miqdori), kandela (yorug'lik intensivligi).
- Asosiy SI tizimining qiymatlaridan olingan miqdorlar aniqlanadi, ular asosiy miqdorlar bilan matematik amallar orqali olinadi.
- Miqdorlar prefikslari va ulardan foydalanish qoidalari belgilangan. Prefikslar birlik butun songa boʻlinishi/koʻpaytirilishi kerakligini bildiradi, bu 10 quvvatga teng.
Hayotda va fanda ma'no
Yuqorida aytib o'tilganidek, dunyoning aksariyat mamlakatlari SI birliklaridan foydalanadi. Oddiy hayotda ular mamlakat uchun an'anaviy birliklardan foydalansa ham, ular qat'iy belgilangan koeffitsientlar yordamida SI tizimiga o'tish orqali aniqlanadi.
SI tizimining barcha asosiy birliklari oʻzgarmas va dunyoning istalgan nuqtasida yuqori aniqlik bilan takrorlanishi mumkin boʻlgan fizik konstantalar yoki hodisalar orqali aniqlanadi. Faqatgina kilogramm bundan mustasno bo'lib, uning standarti hozirgacha yagona jismoniy prototip bo'lib qolmoqda.
MKS birliklar tizimi (metr, kilogramm,ikkinchi) mexanika, termodinamika va nazariy fizika va amaliy fanning boshqa sohalari masalalarini hal qilish imkonini beradi.
Ammo sanoatning ayrim tarmoqlarida (masalan, elektrodinamikada) SI tizimi boshqa metrik tizimlarga yutqazadi. Shuning uchun dunyoda bir nechta metrik tizimlar mavjud bo'lib, ularning qiymatlari ma'lum darajada asosiy standartlarga bog'liq - kilogramm, metr va soniya.
SI birliklari
Asosiy birliklar (esda tuting - ulardan ettitasi bor) va ularning belgilari jadvalda keltirilgan, ammo ular barchamizga yaxshi ma'lum. Ushbu tizimdagi birliklarning nomlari kichik harf bilan yoziladi va birliklar belgilanganidan keyin nuqta qo'yilmaydi.
Olingan birliklar (ulardan 22 tasi bor) matematik hisoblar orqali ifodalanadi va fizik qonunlardan kelib chiqadi. Masalan, tezlik - bu tananing vaqt birligida bosib o'tadigan masofasi - m / s. Ayrim hosila birliklarning oʻz nomlari bor (radian, gerts, nyuton, joule) va ular turli yoʻllar bilan yozilishi mumkin.
SI tizimiga kiritilmagan, lekin birgalikda foydalanishga ruxsat berilgan birliklar mavjud. Ular og'irlik va o'lchovlar bo'yicha umumiy konventsiya tomonidan tasdiqlangan. Masalan, daqiqa, soat, kun, litr, tugun, gektar.
Logarifmik qiymatlar birliklari bilan bir qatorda nisbiy qiymatlardan ham foydalanishga ruxsat beriladi. Masalan, foiz, oktava, dekada.
Keng qo'llaniladigan qiymatlardan foydalanishga ham ruxsat beriladi. Masalan, hafta, yil, asr.
Turli tizimlardagi qiymatlarni o'zgartirish uchun mo'ljallangan konvektorlar mavjud. Ularning ko'pi bor, lekin ularning barchasi tayanadiyagona metrik qiymatlar.
Xalqaro SI tizimining afzalliklari
Bu tizimning universalligi ravshan. Barcha fizik hodisalar, boshqaruv va texnologiyaning barcha tarmoqlari yagona miqdorlar tizimi bilan qamrab olingan. Faqat SI tizimi muhim va ulardan foydalanish oson birliklarni beradi.
Tizim moslashuvchanlik bilan ajralib turadi, bu tizimdan tashqari birliklardan foydalanishga imkon beradi va rivojlanish imkoniyati - agar kerak bo'lsa, SI qiymatlari sonini oshirish mumkin. Birliklar xalqaro shartnomalar va o'lchov texnologiyalarining rivojlanish darajasiga muvofiq tartibga solinadi.
Birliklarni birlashtirish bu tizimni keng qoʻllashga olib keldi (130 dan ortiq mamlakatlarda) va koʻplab nufuzli xalqaro tashkilotlar (BMT, UNESCO, Xalqaro sof va amaliy fizika ittifoqi) tomonidan tan olingan.
SI tizimi dizaynerlar va olimlarning mehnat unumdorligini oshiradi, ta'lim jarayoni va barcha sohalarda xalqaro aloqalar amaliyotini soddalashtiradi va osonlashtiradi.
Oxirgi jismoniy prototip
SI tizimidagi barcha birliklar fizik konstantalar bilan aniqlanadi. Istisno - bu kilogramm. Hozircha faqat ushbu standart o'zining jismoniy prototipiga ega va u o'lchov birliklarining nozik chizig'ida ajralib turadi.
Kilogramm standarti 9 qism platina va 1 qism iridiy qotishmasidan tayyorlangan silindrdir. Uning massasi eng yuqori zichlikda (4 daraja Selsiy, dengiz sathidan standart bosim) bir litr suvga to'g'ri keladi. 1889 yilda ulardan 80 tasi, 17 tasi qilinganMetrik konventsiyani imzolagan mamlakatlarga oʻtkaziladi.
Bugungi kunda ushbu standartning uchta muhrlangan kapsula ostidagi asl nusxasi Parij chekkasidagi Sevr shahrida Xalqaro oʻlchovlar va oʻlchovlar byurosining seyfida joylashgan. Har yili u tantanali ravishda olib tashlanadi va yarashtiriladi.
Kilogramm standartining ruscha versiyasi Butunrossiya Metrologiya ilmiy-tadqiqot institutida mavjud. Mendeleev (Sankt-Peterburg). Bular 12 va 26 prototiplari.
SI tizimidagi ommaviy standartning yoʻqolishi tufayli iPhone ishdan chiqadi
Bugungi kunda insoniyatning butun metrik tizimi tahdid ostida. Va bu sodir bo'ladi, chunki jismoniy jihatdan mavjud bo'lgan yagona standart tezda "vazn yo'qotish" dir.
Har asrda kilogramm me'yori 3 x 10−8 kilogrammga engillashishi eksperimental tarzda isbotlangan. Bu yillik so'rovlar paytida atomlarning ajralishi bilan bog'liq. Shubhasiz, bu qiymat konstantasining buzilishi boshqa barcha qiymatlarning o'zgarishiga olib keladi.
Elektron Kilogram loyihasi (Milliy standartlar va texnologiyalar instituti, AQSh) elektromagnit maydonda 1 kilogramm massani ko'tara oladigan shunday quvvatli qurilma yaratishni nazarda tutuvchi vaziyatni saqlab qolish uchun chaqirilgan. Yaratish ustida ish davom etmoqda.
Boshqa yoʻnalish 2250 x 281489633 uglerod-12 atomli kub. Uning balandligi 8,11 santimetr bo'ladi va vaqt o'tishi bilan u pasaymaydi. Bu loyiha ham ishlab chiqilmoqda.
Standartlar haqida qiziqarli faktlar va nafaqat
Vaqt doimiy qiymatdir. InSayyoramizning barcha vaqt zonalarida vaqt UTC universal vaqtiga nisbatan aniqlanadi. Qizig'i shundaki, bu qisqartmada dekodlash yo'q.
Dengizchilar "tugun" qurilmasidan foydalanishda davom etishadi. Kam odam biladi, lekin bu birlik uzoq tarixga ega. Kemalarning tezligini o'lchash uchun avval bir xil masofada bog'langan tugunlari bo'lgan log ishlatilgan. Zamonaviy spidometrlar ancha mukammallashdi, lekin nomi saqlanib qoldi.
Avtomobilning ot kuchini oʻlchash ham haqiqiy faktga asoslanadi. Bug 'dvigatelining ixtirochisi Jeyms Uayt o'z kashfiyotining afzalliklarini shu tarzda ko'rsatdi. 1 ot kuchiga ega boʻlmaganda, u ot bir daqiqada koʻtaradigan yukning massasini hisoblab chiqdi.
