Fyzika | Materiál

Kilogram má po více než sto letech jinou definici. Platino-iridiový válec jde do důchodu

Roku 1901 byl rozhodnutím Generální konference pro míry a váhy definován jako jednotka hmotnosti kilogram. Byl zvolen tak, aby odpovídal hmotnosti jednoho litru vody při teplotě, při které má voda maximální hustotu (3,98 °C) a při normálním atmosférickém tlaku (760 mm Hg). To se však v pondělí 20. května 2019 změnilo.

Kilogram byl až do neděle poslední jednotkou SI, která byla definována pomocí prototypu. Ten měl v tomto případě podobu platino-iridiového válce, který byl před 130 lety uložen v trezoru u Mezinárodního úřadu pro míry a váhy na pařížském předměstí Sèvres.

Proč prototyp nevyhovoval?

Na základě prototypu bylo vyrobeno osmdesát identických kopií, které sloužily jako etalony v různých členských státech. V Česku uchovává kopii s číslem 67 Český metrologický institut. Původní prototyp však během více než stovky let své existence ztratil přibližně 50 mikrogramů své hmotnosti. S ohledem na to, že definice jednotky byla vztažena vůči němu, to znamenalo poměrně nepříjemný problém.

Klepněte pro větší obrázek 
Kopie prototypu kilogramu

Příčiny ztráty hmotnosti válce ze slitiny platiny a iridia nejsou zcela jasné. Mohlo k ní dojít vlivem ztráty atomů vodíku, podezření padá i na lidský faktor, kdy při manipulaci s prototypem mohlo dojít k jeho odírání. Dalším potenciálním rizikem definice vztažené k fyzickému objektu byla možnost jeho ztráty či odcizení.

Seznam nevýhod můžeme zakončit například tím, že definici kilogramu nebylo v podstatě možné předat jinak než v jeho fyzické podobě. Právě z výše uvedených důvodů bylo nutné přijít s novou definicí, na jejímž základě je možné kdykoli a kdekoli vyrobit odpovídající etalon.

Co je tedy jeden kilogram?

V roce 2018 se vědecká obec rozhodla, že je nutné definovat jednotku hmotnosti jiným způsobem než v podobě fyzického standardu. Hlavní roli v novém pojetí hraje Planckova konstanta – fyzikální veličina s rozměrem momentu hybnosti.

Od pondělí 20. května 2019 je podle soustavy SI kilogram definován pomocí metru a sekundy zafixováním hodnoty Planckovy konstanty na přesné hodnotě 6,62607015×10−34 kg⋅m2⋅s−1. Je jasné, že toto vyjádření je podstatně abstraktnější než představa kovového válečku.

Laikům může nová definice připadat komplikovaná a obtížně srozumitelná, ale Wolfgang Ketterle, držitel Nobelovy ceny a profesor fyziky na Massachusettském technologickém institutu, to tak nevidí. „Pojmově je definice velmi jednoduchá,“ říká.

Pro každodenní život nebude tato změna znamenat v podstatě nic podstatného. V první řadě je nový standard nutný pro vědce, kteří do svých výpočtů mohou použít jednoznačně stanovenou hodnotu.

Diskuze (30) Další článek: Boeing dokončil aktualizaci softwaru problémového letadla 737 Max 8. Udělá z něj nejbezpečnější stroj na nebi

Témata článku: Příroda, Fyzika, Lidé, Materiál, Prototyp, Definice, Česká republika, Hmotnost, Jednotka, Kopie, DEF, Val, Nová definice, Etalon, Nobelova cena, Předměstí, Válec, Planck, Důchod, Kilogram


Určitě si přečtěte

Šmírování kamerami Googlu: Koukněte, co šíleného se objevilo na Street View

Šmírování kamerami Googlu: Koukněte, co šíleného se objevilo na Street View

Google stále fotí celý svět do své služby Street View. A novodobou zábavou je hledat v mapách Googlu vtipné záběry. Podívejte se na výběr nejlepších!

redakce | 4

redakce
Mapy GoogleStreet View
Používáte Disk Google? Tak si dejte pozor: od října začne automaticky vysypávat koš
Vladislav Kluska
Disk GoogleÚložištěGoogle
Obří GeForce RTX 3090 vyfocená ve skříni. Moc místa vám nezbyde
Karel Javůrek
GeForce RTX 3000Grafické kartyNvidia
Nejlepší notebooky do 10 000 korun: Co má ještě smysl kupovat. A co ne?

Nejlepší notebooky do 10 000 korun: Co má ještě smysl kupovat. A co ne?

** Notebooky s cenou do deseti tisíc korun jsou plné kompromisů ** Existuje několik modelů dobře použitelných pro nenáročné použití ** Vhodnou alternativou jsou tablety nebo repasované počítače

David Polesný | 86

David Polesný
Jak vybrat notebookNotebooky
Co je to UWB? Nová technologie zastoupí Wi-Fi, Bluetooth i NFC a slibuje velké věci

Co je to UWB? Nová technologie zastoupí Wi-Fi, Bluetooth i NFC a slibuje velké věci

** V nových mobilech se začíná objevovat tajemná zkratka UWB ** Jde o další technologii, jak navzájem propojit různá zařízení ** Oproti Wi-Fi a Bluetooth má řadu výhod

Lukáš Václavík | 35

Lukáš Václavík
UWBIoTTechnologie
AMD Ryzen 5000 s architekturou Zen 3: počet jader zůstává, výkon rekordně roste

AMD Ryzen 5000 s architekturou Zen 3: počet jader zůstává, výkon rekordně roste

** AMD představilo novou generaci desktopových procesorů řady Ryzen 5000 ** Nová architektura Zen 3 přináší mnoho vylepšení a přibližně 19% zvýšení výkonu IPC ** Všechny modely budou v prodeji 5. listopadu

Karel Javůrek | 44

Karel Javůrek
RyzenProcesoryAMD