Kg Tanımı Değişti

Metroloji alanında çalışan 57 ülkeden bilim adamı kilogramın tanımını değiştirmek için Paris'te toplandı.

Bir kilogramın bir kilogram olduğunu nasıl biliyoruz bunu hiç düşündünüz mü? Nasıl oluyor da "1 kg" dünyanın her yerinde aynı ağırlığa denk geliyor? Cevabı Fransa'nın başkenti Paris'te ısısı ve basıncı kontrol altında tutulan üç seviyede mühürlü bir laboratuvarın içinde bulunuyor.

Son birkaç yıldır kilogramı tanımlayan şey; aynı zamanda dünyanın en yuvarlak nesnesi olan ve 2,15 x 10^25 adet silikon 28 atomuna sahip mükemmel küre şeklindeki bir cisim. Sadece bu kürenin yapımında kullanılan hammadenin değeri bile 1 milyon Euro ve binlerce saat işlenerek kusursuz bir küre haline geldikten sonraki değeri ise bunun çok ötesinde. Tüm metrik ağırlık birimleri bu cisme göre belirleniyor ve dünya standardı bu şekilde oluşuyor.

Ne var ki, standart ağırlığı tanımlayan bu birim değişmek üzere. Metroloji alanında çalışan 57 ülkeden biliminsanları Versay'da buluşarak artık kilogramın somut bir cisim değil teorik bir denkleme sabitlenmesini oyladılar. Ancak oylama sadece bir formalite. Bununla ilgili bilimsel çalışmalar, araştırmalar ve tartışmalar çoktan yapıldı ve karar verildi.

Kilogramı kuantum belirleyecek

Kilogram artık evrenin dokusunda yer alan temel bir sabit sayıdan türetilecek. Bunun için kuantum mekaniğinde yer alan 'planck sabiti' kullanılacak. Planck sabiti ise Foton enerjisi ile elektromanyetik dalga frekansının birbirine olan oranından elde ediliyor. Bu oran kuantum mekaniğinde aksiyonun temel birimi olarak da düşünülebilecek bir sabit.

Bir ağırlığı dengelemek için gerekli olan planck sabitini gösteren Kibble adında elektromanyetik güçle ölçüm yapan son derece hassas bir aygıt kullanılacak. Biliminsanları önce kilogramın tanımlanmasını bu şekilde değiştirmeyi oylayacak daha sonra da çalışmalarda ortaya konan Planck sabiti değerini oylayacak ve bu değere Kibble'da karşılık gelen ağırlığı tüm zamanlar ve mekanlar için evrensel 1 kg olarak tanımlayacaklar. Böylece insanoğlu gelecekte hangi ortamda veya gezegende yaşarsa yaşasın tüm ölçüm birimlerini şaşmadan kullanmaya devam edebilecek.

Kilogramın tarihçesi

İlk önce ağırlık biriminin tanımı 'te Antoine Lavoisier tarafından yapıldı ve metre küp hacmindeki bir buzun erime derecesindeki ağırlığı olarak belirlendi. 'Grave' olarak anılan bu ağırlık aynı zamanda 1 litre suyu da tanımlıyordu. Bu ölçünün de binde birine gram denildi. 1 Kg'ya da 'Grave' demek yerine bin adet gram anlamına gelen kilogram adı verildi.

'da 1 Kg'ın tanımı ilk kez değiştirilerek buzun 0 derecesinde değil 4 derece sıcaklıkta erimiş su halinin ağırlığı olması kararlaştırıldı. Ancak suyun yapısı yeterince istikrarlı değildi ve ölçümlerde kullanımı da pratik olmuyordu. Dolayısıyla bu suyun ağırlığına eşit saf platinden oluşan bir silindir yapıldı. Buna da 'Arşiv kilogram' denildi.

Ancak 90 yıl sonra 'da bu materyal de güncellenerek platin ve iridyum karışımı bir silindir olarak belirlendi ve günümüze kadar da kullanıldı. Kg birimi üzerinde oynama yapılmadığından emin olmak için aralarında çok ufak farklılıklar olan 14 kopyası, farklılıklar kaydedilerek dünyada 14 farklı ülkeye gönderildi.

'de bu kopyalar ağırlıklarında değişim olup olmadığını ölçmek için ilk kez biraraya getirildi ve aynı şartlar altında korunmalarına rağmen zaman içerisinde hepsinin ağırlıklarının değiştiği gözlemlendi. 'da yeniden ölçülen kilogramların ağırlıklarının giderek daha fazla değiştiği (50 mikrogram) kaydedildi.

Metrik olmayan diğer tüm ağırlık birimleri de kilograma göre belirlendiği için ( kg'ın 1 pound olması kararlaştırılmıştır) kg'ın sabit kalması herkes açısından önemli bir konu.

İçinde tutulduğu fanusların vakumlu ortamında ve tüm kontrol şartlarına rağmen bu değişim nasıl ve neden olduğu tam olarak çözülebilmiş değil ancak dünya sürekli tanımı değişen bir 'standard birim' kullanamayacağı için yeni formüller arandı. Silikon küre bu sorunu moleküler yapı ile çözdü ve ağırlığın ne olduğu sabit atom sayısına bağlandı.

Metre de benzer süreçler geçirdi sıra Kelvin ve Amperde

Bir metre olarak bildiğimiz standart uzunluk birimi ilk olarak Kuzey Kutbu'ndan Ekvator'a kadar olan mesafenin 10 milyonda biri olarak tanımlandı. Ancak bugün vakumlu ortamda ışığın belli bir sürede kat ettiği mesafe ile tanımlanıyor.

Işık değeri kelvin ve elektrik akım şiddeti amper için de benzer şekilde evrensel sabitler belirlenecek ve 20 Mayıs 'dan itibaren geçerli olacak. Bu farklılıklar metroloji dünyasının dışında insanların günlük hayatında hissedilmeyecek ancak bilimsel çalışmalar ve özellikle uzay projelerinde önemli olacak.

Bu haberler de ilginizi çekebilir

Yalçın Karatepe: Mevcut tablo, konkordato ilan eden şirketlerin artacağını gösteriyor

Merkel ve Macron'un yükselen milliyetçiliğe karşı uyarı yaptığı foruma Trump katılmadı

Günümüzde bu amaçla yaygın şekilde kısaca SI olarak adlandırılan Uluslararası Birim Sistemi (Système international d’unités) kullanılsa da henüz arzu edilen düzeye erişilebilmiş değil. Bu durumun en önemli sebebi hâlâ temel kütle biriminin hassas bir biçimde tanımlanamaması. Ancak yakın gelecekte bu durumun değişmesi için çalışmalar yapılıyor.

Sezyum atom saati

Geçmişten günümüze SI sisteminde pek çok değişiklik yaşandı. Yıllar içinde sistemin daha tutarlı bir hale gelmesi için temel birimlerin tanımları fiziksel dünyadan daha bağımsız, daha kararlı hale getirildi. Örneğin zaman birimi olan saniye tarihte çok farklı şekillerde tanımlandı. El-Biruni yılı civarında saniyeyi yılın belirli haftalarında iki yeniay arasında geçen zaman üzerinden tanımlamıştı. Marin Mersenne yılında 0, metre uzunluğundaki bir sarkacın salınım periyodunu 2 saniye olarak tanımladı. ’lere gelindiğindeyse SI sisteminde saniyenin tanımı şu şekildeydi: senesinde geçen zamanın ,’de biri. Bu tanımların tamamındaki en önemli sorun farklı zamanlarda farklı kişiler tarafından yapılacak ölçümlerin birbiriyle uyuşmasının zorluğu. Örneğin Ay’ın Dünya etrafındaki dönüş periyodu ve Dünya’nın Güneş etrafındaki dönüş periyodu zaman içinde yavaş yavaş da olsa değişir. Mersenne’in tanımıysa uzunluğun hassas bir biçimde ölçülmesine dayanır. Dolayısıyla temel zaman biriminin bu şekilde tanımlanabilmesi için öncelikle çok hassas bir biçimde tanımlanabilen bir uzunluk ölçüsü olması gerekir. Ayrıca bir sarkacın salınım periyodu bulunduğu ortamdaki kütleçekim ivmesine bağlı olarak da değişir. Günümüzde saniye geçmiştekilere oranla çok daha kararlı bir biçimde şöyle tanımlanıyor: temel enerji düzeyindeki sezyum atomunun aşırı ince seviyeleri arasındaki geçişler sırasında yayılan radyasyonun kez salınması sırasında geçen zaman. Deniz seviyesindeki, 0 Kelvin sıcaklık altında bulunan, durağan bir sezyum atomu için yapılan bu tanımın en önemi özelliği, farklı zamanlarda farklı kişiler tarafından yapılacak ölçümlerin birbiriyle çok hassas bir biçimde uyuşmasına imkân vermesi. Bir atomdan yayılan radyasyonun salınım periyodu belirli koşullar altında her zaman aynıdır. Güncel tanıma göre çeşitli zamanlarda yapılacak ölçümler arasında bir fark görülmesine sebep olabilecek tek şey, kütleçekim alanında yaşanabilecek değişiklikler. Genel görelilik kuramı, kütleçekim alanının zamanın akış hızını etkilediğini söyler. Dolayısıyla Dünya’nın kütleçekim alanında yaşanacak değişiklikler zaman içinde saniyenin uzunluğunun değişmesine neden olabilir. Ancak hem kütleçekiminin zamanın akış hızına etkisi çok küçüktür hem de Dünya’nın kütlesi ve dolayısıyla kütleçekim alanı zamanla çok yavaş bir biçimde değişir. Bu yüzden her ne kadar daha hassas bir biçimde yeniden tanımlanması düşünülüyor olsa da temel zaman biriminin güncel tanımının çok hassas ve kararlı olduğunu söyleyebiliriz.

SI sistemindeki temel uzunluk birimi olan metrenin tanımı da zaman içinde pek çok kez değişti. Günümüzde metre şu şekilde tanımlanıyor: ışığın boşlukta hareket ederken 1/ saniyede aldığı yol. Işığın boşluktaki hızı sabittir. Dolayısıyla güncel tanıma göre zamanın hassas bir biçimde ölçülmesi uzunluğun da hassas bir biçimde ölçülmesine imkân verir.

Büyük K

Temel kütle birimi olan kilogramsa metre ve saniyenin aksine hâlâ fiziksel bir nesne üzerinden tanımlanıyor. Golf topu büyüklüğünde, platin ve iridyumdan oluşan, yaşındaki silindir biçimli bu nesne Paris’in dışında Ağırlıklar ve Ölçüler Uluslararası Bürosu’na ait özel bir mahzende tutuluyor. Büyük K (Le Grand K) olarak da adlandırılan temel ağırlık birimi o kadar önemli ki iç içe üç tane hava geçirmez cam kavanozun içinde, sabit sıcaklık altında kilitli tutuluyor. Çünkü toz, nem ya da başka etkenler silindirin kütlesinin değişmesine sebep olabilir. Dünya genelinde bir ağırlık standardı oluşturabilmek için Büyük K’nın çok sayıda kopyası yapılmış. Her 40 yılda bir Büyük K dikkatli bir biçimde saklandığı kavanozlardan çıkarılıyor ve kütlesi dünya genelindeki benzerleriyle karşılaştırılıyor. Ancak karşılaştırmalar sırasında gözlemlenen farkların Büyük K’dan mı yoksa kopyalarından mı kaynaklandığını söylemenin imkânı yok. En son yapılan kalibrasyonlarında da görece büyük farklılıklar gözlemlendi.

Günümüzde pek çok teknoloji ve ticaret açısından kütlenin hassas bir biçimde ölçülmesi önemli olduğu için, onlarca yıldır bilim insanları temel kütle birimini doğada bulunan bir sabit üzerinden yeniden tanımlamak istiyor.

Yakın zamanlarda ABD’deki Standartlar ve Teknolojiler Ulusal Enstitüsü’nde çalışan fizikçi Prof. Dr. Stephan Schlamminger kilogramı Planck sabiti üzerinden yeniden tanımlamak için çalışmalar yaptıklarını açıkladı. Planck sabiti (h) fotonların (ışığın içerisindeki en küçük enerji paketleri) enerjileri (E) ile frekansları (ν) arasındaki sabit orandır: E=hν. Araştırmacılar, Einstein’ın ünlü E=mc² formülünü kullanarak Planck sabitiyle kütle arasında ilişki kurmayı planlıyor. Planck sabitinin çok küçük bir hata payıyla ölçülmesi durumunda temel kütle birimi de çok küçük bir hata payıyla tanımlanabilir.

Max Planck

Prof. Dr. Schlamminger ve arkadaşları kütlesi bilinen bir cismi bir terazinin bir kısmına yerleştirmiş. Daha sonra bir manyetik alanın içinde hareket edebilen bir bobinin içinden elektrik akımı geçirerek teraziyi dengelemişler. Böylece elektromanyetik kuvvet üzerinden Planck sabitini milyarda otuz dört hata payıyla hesaplamışlar. Başka araştırma grupları da benzer çalışmalar yapmaya devam ediyor. Kasım ’de yapılacak Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı’nda farklı araştırma gruplarının verileri gözden geçirilerek Planck sabitinin değeri üzerinde bir uzlaşmaya varılması planlanıyor. Eğer her şey arzu edildiği gibi sonuçlanırsa Büyük K da muhtemelen geçmişte standart olarak kullanılan eski metreler gibi Louvre Müzesi’ndeki yerini alacak.

Kaynak:

• Sheikh, K., “The kilograms’s makeover is almost complete”, Scientific American, Eylül

Kilogram (sembolü kg) Uluslararası Birimler Sistemi'nde (SI, Fransızca Le Système International d’Unités 'den kısaltma) kütlenin temel birimidir. Kilogram, Uluslararası Kilogram Prototipi'nin kütlesine eşit olarak tanımlanmıştır,^[1] bu da bir litre suyun kütlesine neredeyse eşittir. Adında bir SI öneki (k) içeren tek SI temel birimidir. Ayrıca, farklı laboratuvarlarda ölçülebilecek temel fiziksel bir özellik yerine, insan yapımı bir cisme dayandırılmış tek SI birimidir.

yılında sabit bir etalon kütle olarak kabul edilmeden önce kg, +4&#;°C de 1 dm³ saf suyun kütlesi olarak tarif edilirdi. Aynı yıl Fransa'nın başkenti Paris'teki Milletlerarası Ağırlıklar ve Ölçüler Bürosu'nda bulunan iridyum ve platinden yapılmış, 39&#;mm çapında ve 39&#;mm yüksekliğinde silindir şeklindeki etalon cismin kütlesine eşit kabul edilmiştir. yılında bu tanım da değişerek insan yapımı bir maddeye değil de teorik bir sabite bağlanmıştır.

yılında, kilogramın tanımı, Uluslararası Kilogram Prototipi'ne dayanmaktan ziyade, Planck sabiti kullanılarak yeniden tanımlandı. Bu tanımda, bir kilogram, Planck sabitinin belirli bir sayı değerine eşit olan bir kavramsal ölçü birimi haline geldi.

Yani, kilogram artık, Planck sabitinin tam olarak × 10 ^ joule saniye olduğu sabit bir sayı ile ifade edilen bir kavramsal ölçü birimi olarak tanımlanıyor. Bu, kilogramın daha önceki tanımından farklı olarak, belirli bir fiziksel nesneye dayalı olmayan ve tamamen doğal sabitlerle ilişkili olan bir tanım olduğu anlamına gelir.

Daha spesifik olarak, kilogramın yeni tanımı şu şekildedir: "Kilogram, Planck sabiti değeri h olarak belirlenmiş olan bir sabit sayıdır ve c ışık hızı sabiti tam olarak m/s değerine eşittir." Bu tanım, kilogramın artık bir fiziksel nesne olan Uluslararası Kilogram Prototipi'ne dayanmadığı, doğrudan doğruya doğal sabitlere bağlı olarak tanımlandığı anlamına gelir.

Bu yeni tanımın avantajı, Planck sabiti ve ışık hızı sabiti değerlerinin, dünya genelindeki laboratuvarlarda aynı olduğu için, kilogramın tüm dünya çapında daha kesin ve tutarlı bir ölçü birimi haline gelmesidir.

• 1 Kilogram = Gram
• 1 Kilogram = Miligram
• 1 Kilogram = Mikrogram
• 1 Kilogram = Nanogram
• 1 Kilogram = Pikogram
• 1 Kilogram = Femtogram
• 1 Kilogram = Attogram
• 1 Kilogram = Zeptogram
• 1 Kilogram = Yoktogram

Kaynakça[değiştir

nest...

158941 158942 158943 158944 158945

batman iftar saati 2021 viranşehir kaç kilometre seferberlik ne demek namaz nasıl kılınır ve hangi dualar okunur özel jimer anlamlı bayram mesajı maxoak 50.000 mah powerbank cin tırnağı nedir