Πριν 2,5 χιλιετίες ο κόσμος του ανθρώπου ήταν απλός αλλά ελάχιστα κατανοητός: ο ουρανός και τα καιρικά φαινόμενα ήταν βούληση των θεών μέχρι που Ίωνες φυσικοί φιλόσοφοι τους έβγαλαν έξω απο την ερμηνεία των φυσικών φαινομένων. Οι αρχαίοι ΄Ελληνες μετρούσαν την απόσταση τη μετρούσε με πόδια ή παρασάγγες, ενώ ζύγιζαν τους καρπούς της γης με τους οβολούς και μετρούσαν τον χρόνο του πάνω της με τη σκιά του ήλιου ως το λιόγερμα. Πέρασαν λοιπόν διόμιση χιλιετίες ως την κυριαρχία των μηχανών που απλώθηκαν παντού οπότε ο άνθρωπος έβαλε τα μέτρα και τα σταθμά του σε γυάλινα κουτιά και τα φυλάσσει σε ένα κτίριο για να έχουν όλοι σ’ αυτόν τον πλανήτη ένα κοινό σημείο αναφοράς. To κτίριο φύλαξης των προτύπων αυτών μέτρων και σταθμών βρίσκεται στο Παρίσι και η εποπτεύουσα αρχή ονομάστηκε Bureau Internationaldes Poids et Mesures (Διεθνές Γραφείο Σταθμών και Μέτρων στις Σέβρες των Βερσαλιών) . Ετσι πρέκυψε το διεθνές συστημα μονάδων(SI)
Τον Οκτωβρίου του 2011, όμως, οι ειδικοί του SI αποφάνθηκαν πως επιβάλλεται να επαναπροσδιοριστεί το κιλό που είναι η μονάδα μέτρησης της μάζας! Εφτά χρόνια μετά οι μετρολόγοι είναι έτοιμοι για να δημιουργήσουν το κιλό με ένα καινούργιο τρόπο. Πέρσαν βέβαια 130 χρόνια από τότε που δημιουργήθηκε το κιλό με αυθαίρετο τρόπο το οποίο είναι ένας κύλινδρος φτιαγμένος απο κράμα πλατίνας -ιριδίου με διάμετρο 39 εκατοστά και ύψος το ίδιο.Για τους επιστήμονες, όμως, το πρότυπο κιλό είχε φυράσει.... στα χρόνια που ακολούθησαν, είτε από χημικές αλληλεπιδράσεις της επιφανείας του γιαυτό φυλάσσεται σε γυάλινη θήκη , απο τη χρήση του για να φτιάξουμε αντίγραφα ή από διαφυγή των φυσαλίδων αζώτου και οξυγόνου που είχαν παγιδευτεί μέσα στον κύλινδρο κατά τη χύτευσή του..... Στα τελευταία 122 χρόνια, χρησιμοποιήθηκε μόνο τρεις! φορές για τη βαθμονόμηση των πρωτότυπων εθνικών χιλιογράμμων από τις χώρες όλου του κόσμου. Ωστόσο οι επιστήμονες πιστεύουν ότι τώρα είναι η στιγμή για να επαναπροσδιοριστεί το χιλιόγραμμο, διότι υπάρχουν ενδείξεις ότι η ακριβής μάζα του διεθνούς προτύπου στις Σέρβες δεν είναι τόσο σταθερή όσο θα έπρεπε. Φαίνεται ότι έχει χάσει περίπου 50 μικρογραμμάρια .Αρα πρέπει να επαναπροσδιορισθεί – αλλά πώς;
Το νέο πρότυπο θα πρέπει να αποδέσμευθεί από την υπόσταση του υλικού oπότε θα μπορούσε να αναπαράγεται οπουδήποτε στον πλανήτη και σε όποιον χρόνο.
Η ιδέα που είχε προταθεί ήταν να βασιστούμε στη σταθερά αναλογίας του Planck που συνδέει την ενέργεια φωτονίου μιας ακτινοβολίας με την συχνότητας της . Η σχέση αυτή κυριαρχει στη φυσική του μικρόκοσμου και είναι εκπληπτικο το γεγονός ότι ισχύει για μεγάλη γκάμα συχνοτήτων απο πολύ χαμηλές έως ασύλληπτα μεγάλες που έχουν τα φωτόνια των ακτίνων γ. Για τον ορισμό του νέου κιλού θα χρειαστεί μία ζυγαριά βατ στο εργαστήριο του NIST « National Institute of Standards and Technology » η οποία αφήνει περιθώριο λάθους μόλις δύο μερών στο ένα εκατομμύριο.Θα χρειαζόταν πολύς χώρος για πλήρη ανάλυση για το πως μπορεί να γίνει ο ορισμός και θα τον παραλείψω.
Το να βασιστούμε σε θεμελιώδεις σταθερές του κόσμου μας είναι η αποκορύφωση των ιδεών του 18ου αιώνα, ιδεών του Διαφωτισμού ότι οι φυσικοί νόμοι που διέπουν το σύμπαν – είτε τους γνωρίζουμε είτε όχι – είναι σταθεροί και μπορούν να παράσχουν μια πολύ περισσότερο αξιόπιστη βάση των μετρήσεων από ότι τα φυσικά αντικείμενα που μπορούμε να δούμε και να αγγίξουμε.
Με το νέο πρότυπο θα μπορούμε να κάνουμε ορθές επιστημονικές μετρήσεις με μεγαλύτερη ακρίβεια από ότι σήμερα,παντού στον κόσμο (ακόμη και στο σύμπαν), χωρίς να χρειάζεται βαθμονόμηση σε ένα συγκεκριμένο τεχνούργημα. Με αυτό το σύστημα,διάβαζα σήμερα, θα μπορούμε να επικοινωνήσουμε τις βασικές μονάδες σε κατοίκους άλλων πλανητών σε άλλους γαλαξίες, που θα μπορούσαν να τα χρησιμοποιήσουν με την ίδια ακρίβεια όπως κάνουμε εμείς........
Το άμεσο αποτέλεσμα της αλλαγής αυτής δεν θα εντοπιστεί από τους καταναλωτές στις αγορές στοsupermarket οι τιμές των προιόντων δεν θα αλλάξουν, τα ίδια κιλά θα ζυγίζουμε. Η μεγαλύτερη αναμενόμενη αλλαγή θα υπάρξει πιθανώς για τους κατασκευαστές επιστημονικών οργάνων, για καλύτερο προσδιορισμό μονάδων μετρήσεων των ηλεκτρικών ποσοτήτων, όπως το ampere, το volt και το ohm.
Ένα άλλο βασικό πλεονέκτημα του αναθεωρημένου SI θα είναι η βελτίωση της ακρίβειας για τις μετρήσεις δηλ μείωση του σφάλματος. Όταν χρησιμοποιούμε φυσικά αντικείμενα για να μετρήσουμε πράγματα, η ακρίβεια μειώνεται όταν τα μεγέθη γίνονται πολύ μικρότερα ή και μεγαλύτερα από το πρότυπό μας. Ο νέος ορισμός του χιλιόγραμμου θα επιτρέπει πολύ καλύτερες μετρήσεις αυτών των μαζών στα επίπεδα όταν μετράμε ποσότητες με χιλιοστά ή εκατομυριοστά του γραμμαρίου
Η σταθερά Πλανκ ορίζει το κιλό μάζας με όρους χρόνου (δευτερόλεπτο) και χώρου (μέτρο) γιαυτό και ο τίτλος στην ανάρτηση ένα κιλό χωρόχρονου. Με τη σειρά τους, ο μεν ορισμός του δευτερολέπτου εξαρτάται από μια άλλη φυσική σταθερά (τη συχνότητα διάσπασης του ατόμου καισίου – 133Cs), ο δε ορισμός του μέτρου από την πασίγνωστη φυσική σταθερά της ταχύτητας του φωτός (c = 299.792.458 m/s). Επομένως, ορίζοντας το κιλό μάζας μέσω αυτών των σταθερών, οι ατέλειες της μάζας στο πρότυπο κιλό παύουν να παίζουν ρόλο.
Αποχαιρετούμε το πρότυπο χιλιόγραμμο άντεξε 130 χρόνια! Καιρός για ένα καινούργιο γιατί σύμφωνα με τον Stephan Schlamminger του NIST: «Αν ερχόμασταν σε επαφή με εξωγήινους και συγκρίναμε τα συστήματα των μονάδων μέτρησης, θα γινόμασταν ο περίγελος του γαλαξία».....
Το νέο πρότυπο θα πρέπει να αποδέσμευθεί από την υπόσταση του υλικού oπότε θα μπορούσε να αναπαράγεται οπουδήποτε στον πλανήτη και σε όποιον χρόνο.
Η ιδέα που είχε προταθεί ήταν να βασιστούμε στη σταθερά αναλογίας του Planck που συνδέει την ενέργεια φωτονίου μιας ακτινοβολίας με την συχνότητας της . Η σχέση αυτή κυριαρχει στη φυσική του μικρόκοσμου και είναι εκπληπτικο το γεγονός ότι ισχύει για μεγάλη γκάμα συχνοτήτων απο πολύ χαμηλές έως ασύλληπτα μεγάλες που έχουν τα φωτόνια των ακτίνων γ. Για τον ορισμό του νέου κιλού θα χρειαστεί μία ζυγαριά βατ στο εργαστήριο του NIST « National Institute of Standards and Technology » η οποία αφήνει περιθώριο λάθους μόλις δύο μερών στο ένα εκατομμύριο.Θα χρειαζόταν πολύς χώρος για πλήρη ανάλυση για το πως μπορεί να γίνει ο ορισμός και θα τον παραλείψω.
Το να βασιστούμε σε θεμελιώδεις σταθερές του κόσμου μας είναι η αποκορύφωση των ιδεών του 18ου αιώνα, ιδεών του Διαφωτισμού ότι οι φυσικοί νόμοι που διέπουν το σύμπαν – είτε τους γνωρίζουμε είτε όχι – είναι σταθεροί και μπορούν να παράσχουν μια πολύ περισσότερο αξιόπιστη βάση των μετρήσεων από ότι τα φυσικά αντικείμενα που μπορούμε να δούμε και να αγγίξουμε.
Με το νέο πρότυπο θα μπορούμε να κάνουμε ορθές επιστημονικές μετρήσεις με μεγαλύτερη ακρίβεια από ότι σήμερα,παντού στον κόσμο (ακόμη και στο σύμπαν), χωρίς να χρειάζεται βαθμονόμηση σε ένα συγκεκριμένο τεχνούργημα. Με αυτό το σύστημα,διάβαζα σήμερα, θα μπορούμε να επικοινωνήσουμε τις βασικές μονάδες σε κατοίκους άλλων πλανητών σε άλλους γαλαξίες, που θα μπορούσαν να τα χρησιμοποιήσουν με την ίδια ακρίβεια όπως κάνουμε εμείς........
Το άμεσο αποτέλεσμα της αλλαγής αυτής δεν θα εντοπιστεί από τους καταναλωτές στις αγορές στοsupermarket οι τιμές των προιόντων δεν θα αλλάξουν, τα ίδια κιλά θα ζυγίζουμε. Η μεγαλύτερη αναμενόμενη αλλαγή θα υπάρξει πιθανώς για τους κατασκευαστές επιστημονικών οργάνων, για καλύτερο προσδιορισμό μονάδων μετρήσεων των ηλεκτρικών ποσοτήτων, όπως το ampere, το volt και το ohm.
Ένα άλλο βασικό πλεονέκτημα του αναθεωρημένου SI θα είναι η βελτίωση της ακρίβειας για τις μετρήσεις δηλ μείωση του σφάλματος. Όταν χρησιμοποιούμε φυσικά αντικείμενα για να μετρήσουμε πράγματα, η ακρίβεια μειώνεται όταν τα μεγέθη γίνονται πολύ μικρότερα ή και μεγαλύτερα από το πρότυπό μας. Ο νέος ορισμός του χιλιόγραμμου θα επιτρέπει πολύ καλύτερες μετρήσεις αυτών των μαζών στα επίπεδα όταν μετράμε ποσότητες με χιλιοστά ή εκατομυριοστά του γραμμαρίου
Η σταθερά Πλανκ ορίζει το κιλό μάζας με όρους χρόνου (δευτερόλεπτο) και χώρου (μέτρο) γιαυτό και ο τίτλος στην ανάρτηση ένα κιλό χωρόχρονου. Με τη σειρά τους, ο μεν ορισμός του δευτερολέπτου εξαρτάται από μια άλλη φυσική σταθερά (τη συχνότητα διάσπασης του ατόμου καισίου – 133Cs), ο δε ορισμός του μέτρου από την πασίγνωστη φυσική σταθερά της ταχύτητας του φωτός (c = 299.792.458 m/s). Επομένως, ορίζοντας το κιλό μάζας μέσω αυτών των σταθερών, οι ατέλειες της μάζας στο πρότυπο κιλό παύουν να παίζουν ρόλο.
Αποχαιρετούμε το πρότυπο χιλιόγραμμο άντεξε 130 χρόνια! Καιρός για ένα καινούργιο γιατί σύμφωνα με τον Stephan Schlamminger του NIST: «Αν ερχόμασταν σε επαφή με εξωγήινους και συγκρίναμε τα συστήματα των μονάδων μέτρησης, θα γινόμασταν ο περίγελος του γαλαξία».....
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου