تبلیغات
مطلب نوین - در جست و جوی تعرییفی تازه برای واحد ها
نویسنده :پندار
تاریخ:شنبه 14 مهر 1386-09:10 ق.ظ
نوع مطلب : فیزیک 
در جست و جوی تعرییفی تازه برای واحد ها

بسم الله الرحمن الرحیم
در جست و جوی تعرییفی تازه برای واحد ها
در زمانه ای که فناوری بشر هر چند سال یک بار متحول می شود عجیب است که تقریبا تمامی اجرام محاسبه شده (والبته پدیده های مرتبط مانند انرژی ) به یک جسم 117 ساله وابسته است . جسمی که در زیر زمین های یک آزمایشگاه کوچک در خارج شهر پاریس نگهداری می شود (این محل همان «سازمان بین المللی اوزان و مقیاسها» است)

شرح مختصری از روند باز تعریف کیلو گرم
بیش از یک قرن است که محاسبه گران برای یکسان سازی یکای جهانی جرم به یک استوانه ی فلزی (که اندازه ای در حدود یک آلو دارد) متکی هستند .پیشرفت روز افزون فناوری نیاز به یک تعریف تازه را هر چه بیشتر نمایان می سازد ( تعریفی که بر ویژگی های بنیادین طبیعت بنا شده باشد )
بسم الله الرحمن الرحیم
در جست و جوی تعرییفی تازه برای واحد ها
در زمانه ای که فناوری بشر هر چند سال یک بار متحول می شود عجیب است که تقریبا تمامی اجرام محاسبه شده (والبته پدیده های مرتبط مانند انرژی ) به یک جسم 117 ساله وابسته است . جسمی که در زیر زمین های یک آزمایشگاه کوچک در خارج شهر پاریس نگهداری می شود (این محل همان «سازمان بین المللی اوزان و مقیاسها» است)

شرح مختصری از روند باز تعریف کیلو گرم
بیش از یک قرن است که محاسبه گران برای یکسان سازی یکای جهانی جرم به یک استوانه ی فلزی (که اندازه ای در حدود یک آلو دارد) متکی هستند .پیشرفت روز افزون فناوری نیاز به یک تعریف تازه را هر چه بیشتر نمایان می سازد ( تعریفی که بر ویژگی های بنیادین طبیعت بنا شده باشد )

پژوهشگران برای رسیدن به این تعریف تازه دو روند را پی می گیرند .در یک رهیافت آنان با دقت بسیار بالا اقدام به شمارش تعداد اتم های موجود در یک کیلو گرم از سلیکون خالص می کنند و در مسیر دیگر , با انجام یک مقایسه ی غیر مستقیم میان توان الکتریکی و مکانیکی , به محاسبه ی کیلو گرم می پردازند (با بهره گیری از طول زمان و تعدادی از پدیده ای مکانیک کوانتمی ).

باعنایت به « سیستم یکاها» ( SI) که عمدتا با نام سیستم متریک از آن یاد می شود «کیلو گرم» برابر است با «جرم نمونه اصلی بین الملی کیلو گرم یا همان IPK» ( یک استوانه ی آلیاؤی از جنس پلاتین -ایریدیوم که بسیار دقیق ساخته شده و قطر و ارتفاعش معادل 39 ملیمتر است) ومحاسبه گران هر چهل سال یک بار IPK را از محل نگهداریش خارج می کنند تا نمونه های مشابه ساخته شده را از روی آن تنظیم (کالیبره ) کنند این نمونه ها به وسیله ی 51 امضا کننده معاهده متر (معاهده ای که سیستم SIرا مدیریت می کند), به اداره بین الملی اوزان و مقیاس ها ارسال میشود . در آنجا پس از تراز کردن نمونه ها , از آنها جهت میزان کردن تمامی استاندارد های جرم اعضای سازمان استفاده می شود .

این هماهنگی سازی در یکی زنجیره پیوسته و البته طولانی , به تمامی وزن سنج ها (ترازو ها ) و ابزار های مرتبط با آن در آزمایشگاه ها و کارخانجات سراسر جهان منتقل می شود .
از نظر اقتصادی, داشتن یک استاندارد جرم ثابت به صرفه است ؛اما شواهد حکایت از آن دارد که جرم IPK با گذشت زمان تغییر می کند .دانشمندان با با برسی تغییرات نسبی دیگر استاندارد های جرم که همزمان با IPK ساخته شده اند و همچنین تحلیل محاسبات قدیم و جدیدی که ازمقدار ثابت بنیادین مربوط و مرتبط با جرم انجام شده است , نشان می دهد که IPK در طول 100 سال گذشته می تواند 50 میکروگرم زیاد یا کم شده باشد . این تغییر ممکن است علل گوناگونی داشته باشد ؛از انبارش آلودگی از طریق هوا تا نقصان در اثر فرسایش, ساییدگی یا خراش . از آنجا که یکاهای بنیادین اس ای از طریق زنجیره های کالیبراسیون استاندارد ها در کشور های مختلف ؛زیر بنای علم و صنعت را در سرتا سر جهان تشکیل می دهند , اطمینان از این مسئله که یکا ها با گذشت زمان ثابت می مانند امری است حیاتی .

طبیعت سرشت
همین عدم ثباتی که کیلو گرم را دچار اشکال کرده است,پیش تر متر و ثانیه را نیز تحت تاثیر قرار داده بود . دانشمندان ابتدا ثانیه را با آهنگچرخش زمین تدبین کردند اما در سال 1967 تعریفی جدید از آن را ارائه کردند که بر اساس آن یک ثانیه عبارت است از « مدت زمان9192631770 تناوب از تابش حاصل از تابش حاصل از یک گذار خاص مابین دو سطح بسیار باریک از حالت پاییه ی اتم سزیم 133»
علت ارائه این تعریف جدید ,عدم ثبات آهنگ چرخش سیاره ما بود ؛ در حال که طول موج تابش گسیل شده از اتم سزیوم 133 در طول یک گذار خاص (که حرکت عقربه های ساعت های اتمی را تنظیم می کند ) با گذشت زمان تغییر نمی کند ودر هرنقطه از جهان قابلیت باز تولید آن وجود دارد

تعریف متر
و اما تعریف جالب متر که بد نیست بدانید
تعریف متر نسبت به ثانیه از استحکام بیشتری برخوردار است SI در ابتدا متر را بر یک مصنوع بشری بنا نهاده بود (فاصله مابین دو خط حک شده بر روی میله ای بسیار باثبات از جنس پلاتین و ایریدیوم) اما در سال 1983 تعریف متر به «مسافت طی شده توسط نور در خلاء در مدت زمانی برابر ( 1)/299,792,458 ام ثانیه » تغییر یافت . این تعریف نیز می تواند ترمیم پذیر باشد زیرا در آن مقدار یک ثابت کلیدی دقیقا معادل 299ِ792ِ458 متر بر ثانیه فرض شده است بنابر این پیشرفت در کنترل محاسبه فرکانس تابش الکترومغناطیسی (تعداد ارتعاشات سینوسی در یک ثانیه ) دقت کار را افزایش می دهد و در نتیجه دانشمندان می توانند بدمن تغییر در تعریف یکا به محاسبه دقیق تری از متر اقدام کنند

اطلاعات بیشتر :

ویکی پدیا

اینجا

اینجا


منبع : تلخیص از چند سایت و مجله