Kispad

Kispad: közös blog
4230 cikk, 53848 hozzászólás
Szerzők | Tudnivalók | Feedek


Az új kiló

eszpee cikke a Torokgeek rovatból, 2008. július 1. kedd, 21:18 | 33 hozzászólás

A Google Readerben akadtam rá Szalóki Robi ajánlásában a Gizmodo, majd azon át a New Scientist cikkére, és nagyjából ekkor úszott el végleg a délutánom, meg a fél estém is. Az van ugyanis, hogy öregszik a minta-kilónk, az IPK (International Prototype Kilogram). Készült ugye Párizsban 1889-ben egy platiniridium henger, ami a definitív kilogramm, ehhez viszonyítanak minden számítást, mérést. Csináltak persze egy rakás másolatot belőle, hogy ne kelljen minden új mérleghez Franciaországba utazni, de nagyjából ennyi volt a szitu, örültünk.

Volna, ha nem kezdtek volna az évtizedek alatt minden gondos őrzés ellenére az egyes másolatok egyre jobban eltérni egymástól. Mikrogrammokról beszélünk persze, de akkor is: a newtontól kezdve a joule-on át a wattig rengeteg minden alapul a kilogrammon, ha a definitív darabnak változik a tömege, hirtelen felborul az összes számításunk, és a végén még mehetünk reklamálni az ELMŰ-höz, hogy nem is annyit fogyasztottunk. Az a vicces, hogy az okok nem biztosak, mikrorozsdásodás, por, korrózió, bármi lehet. A lényeg, hogy a huszonegyedik században egy 120 éves golflabdányi hengerre alapozni a világról alkotott pontos képünket legalábbis dőreségnek tűnik.

ipk.jpg

Kis mellékút: ne aggódjatok, a méter rendben van, a szintén platiniridium rúdként indult mintadatab, amin a két jelölés között pontosan akkora távolság volt, mint az Egyenlítő és az Északi Sark között Párizson (már megint ezek a franciák) átvezető vonal tízmilliomod része, szóval ez a valljuk be, kicsit fapados definíció már a múlté, jelenleg a fény tiszta vákumban 1/299 792 458 másodperc alatt megtett útját értjük az alatt, amikor azt mondjuk, magadtól egy méterre tedd le a labdát, és úgy rúgd. Halleluja, vissza a kilóhoz.

Kell hát egy új definíció, ami nem közvetlenül egy mintatárgy tömegéből indul ki... hanem mondjuk egy állandóbb dologból... például megadott mennyiségű atom tömegéből. Jól hangzik, de hogyan rakhatunk egy helyre annyi azonos atomot, hogy azok pont egy kilót adjanak ki? Ne felejtsük el, hogy valamelyik minta-IPK-hoz kell viszonyítsunk, és szóba se jöhetnek hétköznapi atomszámolós módszerek, lévén azok pont a tárgy tömegével számolnak, ördögi kör.

Arra vannak módszereink, hogy konkrétan megszámoljuk, egy röntgenfelvételen milyen az atomsűrűség. Már csak ezt kell tudni felszorozni valahogy, lehetőleg valamilyen tökéletes testté, aminek egyrészt könnyen számolhatjuk a térfogatát - ezáltal a benne levő atomok számát - másrészt a tömege is pontosan megegyezik valamelyik IPK másolatéval. Barátaink az ausztrál Avogadro Projekttől a következő megoldást választották:

1. Egy ex-szovjet nukleárisfegyver-gyárban finomítottak egy adag amennyire csak lehet, tökéletes szilícium-28-at;

2. Az anyagot Németországban hetedik próbálkozásra sikerült kristállyá növeszteni;

3. Ezt öt kilós (kábé, ugye) darabokra vágva Ausztráliába küldték;

4. Ahol többhónapos munkával csiszoltak belőlük két tökéletes, egykilós gömböt, itt tartunk most;

5. Ezeknek a gömböknek 60 000 ponton megmérik majd az átmérőjét, biztos, ami biztos, hogy a lehető legpontosabb térfogatadatot kaphassák;

6. Röntgenfelvételekkel megvizsgálják a gömb egyes pontokon mért sűrűségét;

7. Az 5. és 6. pontokat végző csoportok (mert többen csinálják) addig küzdenek, amíg nagyjából ugyanazokat a számokat nem mondják;

8. Atomok darabszáma szorozva térfogat = 1 kilogramm, megvan az új definíció, X darab szilícium-28 súlya tömege lesz pontosan egy kiló.

Bagatell. Ráadásul az egész lehet, hogy felesleges volt, ha 2011-ben úgy döntenek, mégsem az atomszámolgatás, hanem valami elektromos furfang lesz a helyes megfejtés.

Azért 4. pontról, a gömbök csiszolásáról még két érdekesség, ha már ez volt a cikk apropója:

- Az elkészült gömbök olyan pontosak, hogy ha azokat felnagyítanánk akkorára, mint a Földgolyó, akkor 3-5 méteres hegyeket, és 12-15 miliméteres repedéseket vizsgálhatnánk rajta.

- A művelet lényegi részére, a tökéletes gömbforma megtartása mellett a kilós mintához való csiszolásra visszahívták a már nyugdíjas Achim Leistner optikust, aki a gépeket végig kézzel szabályozva végezte a műveletet.

egykilo.jpg

Hát nem csodálatos dolog a tudomány?

(További olvasnivalók a Wikipédia Kilóról és Méterről szóló oldalain, én is onnan egyszerűsítettem.)

» Ugorj a hozzászóló ablakhoz

Megosztások Facebookon

Eddigi hozzászólások (33)

1

Author Profile Page stsmork, 2008. július 1. kedd, 21:25 (#)

Huhh, de jó, hogy este fél tízkor bukkantam csak rá erre a postra, így nem ment el az én délutánom is :-)

2

bodzasfanta, 2008. július 1. kedd, 21:29 (#)

hát nem csodálatos a Kispad, hogy ilyenekről is lehet olvasni? (:

3

Author Profile Page ervin, 2008. július 1. kedd, 21:32 (#)

Súlyos :)

4

Author Profile Page eszpee, 2008. július 1. kedd, 21:34 (#)

Ráadásul tömeges, de ebbe most ne menjünk bele. :)

5

tallian.miklos, 2008. július 1. kedd, 22:06 (#)

3-5 méteres hegyek? Kispályások. A GP-B giroszkópjain földméretben max. 2,4 méteres hegyek lennének. :)
http://en.wikipedia.org/wiki/GP-B

A súlyos és tehetetlen tömeg kérdése is nagyon szép egyébként.

6

QuartzX, 2008. július 1. kedd, 23:04 (#)

Off:
Kicsit sok lett a helyesírási hiba, nagy- és kisbetűk stb.
Javítások (helyesen):

platiniridium
newtontól
joule-on
wattig
ELMŰ-höz
Halleluja
szilícium-28

A cikk ezektől függetlenül érdekes.
A gömbökhöz még egy érdekesség:
annyira precíz és tökéletesen tükröző a felületük, hogy ránézésre nem állapítható meg, hogy péell állnak-e vagy forognak.

7

lj, 2008. július 1. kedd, 23:07 (#)

És itt található a gömbpolírozó kézikészülék:
http://www.patentstorm.us/patents/6200413/description.html

8

Author Profile Page ervin, 2008. július 1. kedd, 23:48 (#)

QuartzX,

"javítások (helyesen)" - miért, mit kezdenénk egy "javítások (helytelenül)" verzióval? :)

9

Author Profile Page eszpee, 2008. július 2. szerda, 00:12 (#)

QuartzX, köszi szépen, javítottam ezeket. Őszintén szólva soha az életben nem fogom megérteni, hogy miért joule-on, amikor newtontól, kötőjel nélkül, de mindegy, legyen ez az én bajom.

10

Boca, 2008. július 2. szerda, 00:16 (#)

Mindig gyanús volt h átbasz a sarki zöldséges. Most majd megmondom neki.

11

tallian.miklos, 2008. július 2. szerda, 00:31 (#)

Azért joule-on, mert a joule végén van egy néma e.

12

Grundaktiv Gergo, 2008. július 2. szerda, 02:47 (#)

Uhh, kösz az összefoglalót, nem hajnalban kéne ilyeneket olvasnom, mert most mi lesz reggelig? :D

13

peter, 2008. július 2. szerda, 07:07 (#)

eszpee mintha azt magyaráztad volna az FF3 post -ban, hogy a komplet opera milyen cool a beépített extension -nökkel. Most meg kiderül hogy a Google Reader használod ->

Képmutató bastard vagy :P

14

Author Profile Page eszpee, 2008. július 2. szerda, 09:28 (#)

OFF, peter, légyszi ne offoljuk szét ezt a postot. szerintem félreértettél, de nem akarom erre elvinni a hozzászólásokat itt, kérlek magánban reagálj, ha nem éred be ennyivel. köszi.

15

ern0, 2008. július 2. szerda, 11:33 (#)

És akkor említsük meg a tömegmértékegység pontosság szerinti másik végletét is: dealergramm.

16

pblue, 2008. július 2. szerda, 11:56 (#)

na es akkor, hogy ne csak eszpeenek maganba menjen, hanem ide is:

a meter fold mereten illetve fenysebessegen alapulo meghatarozasan kivul van egy harmadik, az atomi sugarzas hullamhosszan alapulo. idezek a wikipediabol, mert ugy vicces:

"A Magyar Népköztársaság Minisztertanácsának 8/1976. (IV. 27.) MT számú, a mérésügyről szóló rendelete az alábbi méter-definíciót tartalmazta:

A méter a kripton-86 atom 2p10 és 5d5 energiaszintje közötti átmenetének megfelelő, vákuumban terjedő sugárzás hullámhosszának 1 650 763,73-szorosa."

mindez csak azert erdekes, mert a masodperc meghatarozasa nagyon hasonlo semara epul (szinten wikipedia idezet):

"[...]jött létre a 13. Általános Súly- és Mértékügyi Értekezlet (Conférence Générale des Poids et Mesures – CGPM) 1967-ben hozott döntése értelmében az a meghatározás, hogy:

A másodperc az alapállapotú cézium-133 atom két hiperfinom energiaszintje közötti átmenetnek megfelelő sugárzás 9 192 631 770 periódusának időtartama.

1987-ben a 18. Általános Súly- és Mértékügyi Értekezleten kiegészítették azzal, hogy a céziumatomnak nyugalmi állapotban kell lennie és mindenféle mágneses és elektromos zavarást ki kell szűrni. 1997-ben még egy kiegészítés történt, mely szerint a céziumatomnak nyugalomban, 0 Kelvinen kell lennie a méréskor."

17

peter, 2008. július 2. szerda, 12:12 (#)

eszpee -> nem akarok troll -kodni, de mivel ez volt az első mondatod a tegnapi "szép" opera összefolalód után -> még jó hogy kiverted a biztosítékot...

A post amúgy tök érdekes volt azzal nincs sok gond -> persze azért a magas ló stílusodról még lehetne egy két szót ejteni -> de nem azért vagyok itt :-)

18

Author Profile Page eszpee, 2008. július 2. szerda, 12:16 (#)

OFF: peter, ha nem akarsz troll lenni, akkor kérlek ne tedd, egyszerű. a következő off hozzászólásodat törlöm - szólok, hogy ne mondhasd egy másik postnál majd, hogy figyelmeztetés nélkül tettem.

19

peter, 2008. július 2. szerda, 12:20 (#)

Hát ha minden OFF -ot törölsz akkor ok, de ha csak velem vagy ilyen kedves akkor -> ..,##F%

20

tallian.miklos, 2008. július 2. szerda, 12:20 (#)

Nekem jutott eszembe egy pont ugyanilyen kg-definíció is. Kell venni egy jól definiált magreakciót vagy átmenetet, az ahhoz tartozó energiát, az energia és a tömeg simán összemérhető (hiszen fénysebességünk van már), tehát egy atomi reakcióval definiált energiának megfelelő tömeg valahányszorosát kellene venni. :)

(Abszolút nem praktikus, persze.)

21

Baggio, 2008. július 2. szerda, 13:29 (#)

Szerintem meromokust kellene alkalmazni :)

22

gargoyle, 2008. július 2. szerda, 14:47 (#)

a meromokus johogy egy kilo, meg majd azt talalja ki hogy nem annyi (:


(aki nem tudna: http://napirajz.hu/files/mero.jpg )

23

wice, 2008. július 2. szerda, 18:09 (#)

gargoyle: ez az egyik kedvenc napirajzom. ahogy a mokus kozli, h "egy kilo vagyok", az zsenialis.

24

carlos, 2008. július 3. csütörtök, 16:29 (#)

kár volt azért a delutanért.
amugy1: a mi fogalmaink szerinti kg a gravitaciotol fugg, szoval ha megvaltozik a gravitacio b*szhatjak a foldhoz a szupergömböket. (akkor az emberisegnek tokmindegy.)
amugy2: gyarkorlati haszna nincs sok a kg meresnek mert a muszaki tervezesi algoritmus a kovetkezo: merjunk, szamoljunk, szorozzuk fel az eredmenyt sokkal a biztonsag kedveert.
ui: cezium 0K-n egy vicc.

25

Benny Lava, 2008. július 3. csütörtök, 16:35 (#)

Carlos betámadja a tudományos világot :D

26

Author Profile Page eszpee, 2008. július 3. csütörtök, 16:39 (#)

carlos, az a súly, amiről beszélsz, newton a mértékegysége (nem kiló) és gravitációfüggő. A tömeg, aminek kiló a mértékegysége, és elbasztam rá szerintem nem hiába egy délutánt, az nem függ a gravitációtól.

27

katmandu, 2008. július 3. csütörtök, 20:55 (#)

Régen bezzeg kilopond volt a súly, nem newton, a nyomást atmoszférában mértük és nem paszkálban, még szerencse, hogy a celsius megmaradt :)

28

tallian.miklos, 2008. július 4. péntek, 15:15 (#)

Hogy tiszta vizet öntsünk a pohárba. A "tömeg" két dolgot jelöl:

a.) egy test mennyire tehetlen, mekkora erő kell a gyorsításához, ez áll az F=m*a képletben.
b.) egy test mennyire hajlamos részt venni a gravitációs kölcsönhatásban, ez szerepel a két test között ható gravitációs erőt leíró képletben.
http://en.wikipedia.org/wiki/Newton%27s_law_of_universal_gravitation

Namostan Eötvös óta tudjuk, hogy ez a két érték kísérletileg nagyon nagy pontossággal egyenlő, ami furcsa volna, hiszen mi garantálná ezt, két teljesen különböző jelenségről lévén szó.

Einstein általános relativitás-elmélete pedig arra épül, hogy ezek elvileg is egyenlőek, a gravitációs mozgás pedig erőmentes mozgás a téridő ún. geodetikusai mentén. Ez elég jól visszaadja, amit látunk a világban. A téridő szerkezetét pedig a beletett anyag határozza meg.

29

Benny Lava, 2008. július 4. péntek, 15:38 (#)

Miklós, tévedsz.

A tömeg minimum három dolgot jelöl. A fent általad leírtak mellett:

c.)Az alkalomhoz, ileltve a helyszínhez mérve sok ember.

30

o_see_as_i, 2008. július 4. péntek, 17:13 (#)

eszpee: egy helyütt te is rosszul írtad, és a súly szót használtad tömeg helyett
"8. Atomok darabszáma szorozva térfogat = 1 kilogramm, megvan az új definíció, X darab szilícium-28 súlya lesz pontosan egy kiló."

31

lix, 2008. július 4. péntek, 17:15 (#)

ez szerencsere egy atlagember eletere nincsen hatassal mivel mi rettentoen pontatlan merlegeket hasznalunk

mellesleg van nem atomokon alapulo tomeg meghatarozas is


http://hu.wikipedia.org/wiki/Kilogramm

32

Orosz Péter, 2008. július 7. hétfő, 18:37 (#)

Na ezek után mondja azt valaki, hogy a természettudománynál érdekesebb egy televízióműsor egy szereplőjének műmelle. Csodálatos, gyönyörű nörddom volt, itt vigyorgok.

33

Author Profile Page eszpee, 2008. július 8. kedd, 11:14 (#)

o_see_as_i, köszi, javítottam!


Hozzászólsz?

Igen

Hozzászólást csak névvel együtt fogadunk el. Ha linket írsz be, akkor előtte és utána hagyj egy szóközt, főleg akkor, ha zárójelbe teszed.


Az oldal tetejére | Szerzők, tudnivalók, feedek | sesblog és Kispad © 2003-2010 ervin, eszpee, stsmork