Razvoj merilnika

2024 Avtor: Sherilyn Boyd | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 09:38

No, preden se pogovorimo o merilniku, je pomembno razumeti, kaj je bilo prej. Pred merilnikom je bila evropska standardna merilna enota v metrih in palcev. Čeprav danes obstaja dogovorjena natančna dolžina za centimeter, se vrnite nekaj sto let in opredelitev je nekoliko bolj ohlapna.

Na primer, na stotine let je bila uradna definicija palca naslednja.

"Tri zrna ječmena, suha in okrogla, nameščena od konca do konca, po dolžini"

Za tiste, ki ne skrbijo za ječmen, je bil na nekaterih mestih en košček v skupni dolžini 12 makovih semen. Kot je razloženo v knjigi, Britannica Vodnik po številkah in meritvah, je bila zgornja opredelitev uvedena med kraljem Edvardom II v 14. stoletju. Vendar pa je znano, da so morski psi standardna merska enota več sto let pred tem, da je bilo vse do Anglo-Saksonov.

Tudi prej kot tisti leta 1150 je kralj David Škotska razglasil "širino palca moškega" kot standardno mersko enoto, ki je, tako kot mnoge od teh drugih meritev, medtem ko je praktično v nekaterih pogledih, močno neumna, če vas skrbi za fino točnost točnosti. Vendar pa je po vsej Angliji tisti, ki so se skrivali vrhovno, skoraj nesporno stotine let.

Neverjetno, da splošno sprejeta vrednost za palec ni bila izvedena v praksi po vsem svetu do 1. julija 1959, potem ko so številne države skupaj podpisale Mednarodno dvorišče in funt sporazum prej februarja. Države, ki so vkljucevale ZDA, Kanado, Veliko Britanijo, Južno Afriko, Novo Zelandijo in Avstralijo, so ugotovile, da je bil centimeter uradno in univerzalno priznan kot 25,4 milimetrov.

Torej, kaj so te fancy metrične enote naredile tako natančne, da so se jim zdele boljše za merjenje dolžine palca od barljanov? No, to je zato, ker je meter izhajal iz nečesa, kar bi lahko vsi na Zemlji uporabili za sklicevanje, samo na Zemljo.

Ideja merilnika kot enote merjenja je bila prvič predlagana med francosko revolucijo. Kot primer, kako potrebno je bila univerzalno sprejeta enota merjenja, po besedah Ken Adlerja, Merilo vseh stvari: sedemletna odiseja, ki je spremenila svet, v Franciji je bilo v tem času okoli 250.000 različnih enot uteži in ukrepov.

Zdaj je bilo prvotno na voljo dve predlagani metodi odkrivanja standardne merske enote; prvi je vključeval nihalo s polovičnim časom ene sekunde. Nadomestna zamisel je bila, da bi našli dolžino enega kvadranta Zemljinega poldnevnika in ga razdelili za 10 milijonov.

Francoska akademija znanosti se je odločila za slednjo zaradi dejstva, da se lahko gravitacija vedno tako razlikuje, odvisno od tega, kje ste na Zemlji, kar bi vplivalo na nihanje nihala in privedlo do standardne svetovne meritve, ki bi ga bilo mogoče zaznati.

Kljub temu, da je bila metodologija pridobivanja enote dogovorjena leta 1791, natančna razdalja enega kvadranta Zemljinega poldnevnika takrat ni bila znana. Da bi ga odkrili, sta bila v nasprotnih smereh iz Pariza poslana dva pomembna francoska astronoma tega obdobja: Pierre Méchain in Jean-Baptiste Delambre, da bi določili dolžino zemeljskega poldnevnika med Dunkirkom in Barcelono.

Kaj bi morala imeti dva moška malo več kot eno leto, je dejansko končalo sedem let, od koder je prišel naslov knjige Ken Adler, ki je omenjena zgoraj. Zakaj je trajalo tako dolgo? Največ razlogov, zaradi katerih se je med njihovimi potovanji pogosto aretirala, so se ukvarjali s preučevanjem stvari, ki so bile domnevno sumljive za oblasti med francosko revolucijo.

Sčasoma so dobili potrebne meritve, vendar je prišlo do težave - Méchain je v zgodovinskem procesu zemljevida poldnevnika naredil majhno, a kljub temu pomembno napako, ki je bila kasneje odkrita. Ni upošteval, da je vrtenje Zemlje nastalo zaradi neenotne oblike. Posledično je to nenamerno izničil celoten rezultat z zelo majhno maržo. Ta napaka nadaljuje s preganjanjem Méchaina do konca svojega življenja, kar ni bilo dolgo. V potovanju in poskusu popravljanja napake nekaj let kasneje, je zbolel za rumeno mrzlico in umrl.

Na koncu je napaka privedla do tega, da se prvi meter izklopi za približno 1/5 milimetra od navedenega.

Medtem ko je bil par, ki gallivanting okoli Evrope, čeprav, francoski še vedno potrebujejo nekaj, da pokličete meter, tako da so imeli več platine bari oddajo na podlagi prejšnjih, manj natančne izračune.Ko se je par vrnil in izračunana je bila natančna slika za meter, je bil črt, ki je bil najbližji tem rezultatu, postavljen v trezor in leta 1799 postal uradni standard merjenja števcev. Leta takrat je bil tako imenovan metrični sistem izvajajo po vsej Franciji.

Ta platina bar, znan kot mètre des Archives se je dejansko uporabljal kot dobesedno merilno palico, na katero so bili merjeni vsi drugi metri za nekaj let. Vendar se je pritisk na znanstveno skupnost hitro pritegnil, da bi poiskali bolj učinkovito in enostavno reproducirano metodo določanja dolžine merilnika, saj se je več držav začelo izvajati metrični sistem.

Navsezadnje so merilne palice, iz katerih je izvirala platina, nagnjeni k tako poškodbam in splošni obrabi, zaradi česar nihče ni popolnoma prepričan, da je uporabil popolnoma enako definicijo kot drugi fant, kar je nekako slaba stvar, ko ste poskušajo narediti znanost, ki zahteva natančne meritve.

Da bi se izognili tej zmedi in da bi se lahko uredil splošno dogovorjen standard za merilnik, so bili povabljeni predstavniki več kot dveh ducat držav Mednarodna komisija za meritve v Parizu. Ta predstavnik se je večkrat srečal od 1870-1872 in se odločil za oddajo več novih "metričnih prototipov", izdelanih iz 90% platine in 10% iridija, kar bi postalo nov standard, katerega vsi so merili.

Ker je čas napredoval, smo dobili nekaj bolj zahtevnega glede postopka merjenja merilnika. Od leta 1960 se je uradna definicija spremenila v:

… dolžino, ki je enaka 1.650.763,73 valovnih dolžin v vakuumu sevanja, ki ustreza prehodu med nivoji 2p₁₀ in 5d₅ atoma kriptona 86.

To je trajalo šele leta 1983, ko se je definicija merilnika znova spremenila, saj se je tehnologija za merjenje še izboljševala.

Danes je merjenje merilnika polno kroga, ki nas vrača nazaj v prvotni zavrženi predlog uporabe časa, čeprav smo dobili nekoliko bolj napredne kot nihalke. Natančneje, merilnik je točno določen:

Dolžina poti, ki jo je potovala svetloba v vakuumu v časovnem intervalu 1 / 299,792,458 sekunde.

To je številka, o kateri so se dogovorili, ko so ga znanstveniki izmerili z uporabo nekaj, kar bi morala vsa dobra znanost poskušati vključiti v največje število vrhunskih laserskih laserjev.

Kako sodobna različica primerja s prvotnimi meritvami Méchaina in Delambra? Izkazalo se je, da so bili njihovi merilniki izključno iz moderne definicije za polovico milimetra. Ni preveč mrtva.