Nejkulatější objekt na Zemi

29. 01. 2015 9:09:09
Poslední dobou se začíná uvažovat o případné komunikaci s hypotetickou vyspělou mimo­zemskou civilizací. Jazyk, kterým spolu budeme komunikovat, se jistě bude opírat o mate­matiku spolu s geometrií a obecně platné zákonitosti fyziky.

Jak se však ukázalo, při takovéto komunikaci bychom mohli mít určité potíže s našimi zá­kladními jednotkami metrické soustavy a na ní navazující celé řady (jen zdánlivě nepod­statných) souvislostí. Naše metrická soustava SI totiž není odvozena a určena na základě obecného přírodního děje či mikroskopických vlastností hmoty, ale je stále definována po­mocí prototypu, tedy stejným způsobem, jakým se to provádělo v dávné minulosti, kdy jed­notné měřící systémy vznikaly.

V řadě publikací se můžete dočíst, že prototyp kilogramu, jak je nyní používán, představuje ko­vový váleček ze slitiny platiny a iridia, jehož hmotnost známe naprosto přesně. To je však pouhé zdání. Hmotnost prototypu má totiž jistou neurčitost, která je dána omezenými možnostmi použitých metod jeho vážení. Navíc se hmotnost samot­ného prototypu časem mění. Při porovnávacích měřeních v letech 1988–1992 se zjistilo, že Mezinárodní proto­typ kilogramu ztratil od posledního měření během padesátiletého období hmotnost při­bližně 50 μg. To pravděpodobně způsobuje vnější prostředí, které má vliv na oxidaci povrchu a způsobuje difúzi plynů přímo dovnitř kovu. Ideální by proto bylo uchovávat prototyp ve vakuu bez dotyku podložky, uchycený v magnetic­kém závěsu. Takové možnosti však v době přijetí prototypu za standard hmotnosti před více než 100 lety nebyly. A musel by se také vyřešit problém, jak takto uchovávaný prototyp vážit. Logicky se tak při vyšších nárocích v oboru metrologie museli dříve či později odborníci do­stat do situace, kdy jim definice kilogramu na základě prototypu přestává vyhovovat.

dn20028-1_600.jpg

Prototyp kilogramu – váleček ze slitiny platiny a iridia,

uložený v Mezinárodním úřadu pro míry a váhy ve Francii, v Sevres u Paříže.

Z uvedeného vyplývá, že pokud má být jednotka zvaná kilogram co nejpřesnější, je třeba ji určit na základě mikroskopických parametrů, nikoliv tedy parametry makroskopických objektů, které mohou být proměnné a značně závislé na vnějších podmínkách. Tedy od definice jed­notky pomocí prototypu je třeba zde přejít k definici pomocí vlastností přírody. Veličina, z níž se odvozuje jednotka, takto bude kdykoliv měřitelná za stejných podmínek a bude dostupná a měřitelná kdekoliv, tedy i v té nejvzdálenější galaxii nám známého vesmíru. A co víc, jed­notku lze zrealizovat kdykoliv znovu, se stejnou přesností. Pak ovšem nemusíme ani ucho­vávat nějaký prototyp s jeho přesnými kopiemi, ale stačí uchovat informace o tom, jak je daná jednotka definována. A při takovéto definici měrné jednotky se pak odborníci lépe domluví nejen mezi sebou, ale i s případnou mimozemskou civilizací.

Jednotka hmotnosti zvaná kilogram vždy měla zvláštní a výjimečné postavení mezi základ­ními jednotkami metrické soustavy SI. Už i sama historie této jednotky je velmi zajímavá. Všechno to vlastně začalo první definicí jednotky zvané gram, která byla příliš malá na to, aby se stala základní jednotkou, pročež se standardem hmotnosti stal její tisícinásobek. A kilogram se tak nakonec stal jedinou základní jednotkou s předponou v názvu. Ale psát článek o historii kilogramu a jeho současné definici za pomoci nejkulatějšího objektu na naší planetě by bylo nošením dříví do lesa, neboť na toto téma vznikl krátký filmový dokument, se kterým bych rád čtenáře blogu seznámil. Každý, kdo se jen trochu zajímá o historii přírodních věd a techniky, určitě několika minut z volného času, věnovaných shlédnutí tohoto dokumentu, nebudete litovat.

Zde odkaz na video s českými titulky:

https://www.youtube.com/watch?v=ZMByI4s-D-Y

images5Z09QCG7.jpg

Autor: Karel Wágner | čtvrtek 29.1.2015 9:09 | karma článku: 17.65 | přečteno: 1038x

Další články blogera

Karel Wágner

Je třeba utáhnout šrouby ?

Jak se v posledních dnech díky nejrůznějším článkům a rozhovorům z našich sdělovacích prostředků dozvídáme, na českých silnicích loni zemřelo 565 lidí, o 63 více než předloni.

12.1.2019 v 9:00 | Karma článku: 26.32 | Přečteno: 722 | Diskuse

Karel Wágner

Memento mori

Premiér Andrej Babiš v pondělním rozhovoru před novináři prohlásil, že nechce, aby se Česká republika připojila nejen k paktu o migraci, ale i k paktu o uprchlících.

19.12.2018 v 9:09 | Karma článku: 29.07 | Přečteno: 663 | Diskuse

Karel Wágner

Jak nám v Kosovu pravda s láskou zvítězily

Z našich sdělovacích prostředků se dozvídáme, že Kosovo bude mít pravidelnou armádu. A tak bych rád zopakoval povídání o Kosovu, které jsem zveřejnil ve čtvrtek 7.4.2016 na svém blogu.

14.12.2018 v 18:00 | Karma článku: 43.93 | Přečteno: 2926 | Diskuse

Karel Wágner

Začneme brát 4. dimenzi vážně?

Řada vědců dnes soudí, že čtvrtá prostorová dimenze by mohla být buď velká, a proto i patrná, nebo naopak malá, svinutá, pro nás nepozorovatelná.

24.11.2017 v 9:09 | Karma článku: 18.61 | Přečteno: 1355 | Diskuse

Další články z rubriky Věda

Jan Mestan

Něco málo k principu superpozice v geologii

Tento text věnuji vysvětlení tzv. principu superpozice v geologii. Následně provedu krátké zamyšlení nad tím, že geovědy mají významný problém s jeho uplatněním v praxi. Zejména pak v součinnosti s tzv. radiometrickým datováním.

21.2.2019 v 16:34 | Karma článku: 8.53 | Přečteno: 159 | Diskuse

Dana Tenzler

Je radioaktivita škodlivá? A proč vlastně… (1)

Může vás poškodit a může vás i vyléčit. Někdy vám také neuškodí - a když ano, tak ne všem stejně. Všichni se jí bojí. Velice často právem - a někdy neprávem. Tento (a následující blogy) se budou zabývat radioaktivitou.

21.2.2019 v 8:00 | Karma článku: 22.71 | Přečteno: 523 | Diskuse

Petr Bajnar

Freudovské přeřeknutí

Ačkoli jsem si svůj poslední článek v rubrice Věda „O lidské (ne)inteligenci“ pro kontrolu dvakrát četl, přesto jsem v něm napsal větu: "Ve zvířatech bude vidět jen zdroj výživných bílkovin a ne LIDSKOU bytost".

18.2.2019 v 16:50 | Karma článku: 12.83 | Přečteno: 465 | Diskuse

Dana Tenzler

Chemie v jezírku - tajuplné bublinky v ledu

Jak se dostanou do ledu bubliny a proč se objevují jen někdy? Na vině je chemie a biologie, která neodpočívá ani v zimě. (délka blogu 5 min.)

18.2.2019 v 8:00 | Karma článku: 18.01 | Přečteno: 327 | Diskuse

Jan Mestan

'Zapomenutý' článek H. G. Owena

V roce 1976 vyšel dlouhý text H. G. Owena, který jej publikoval v magazínu Philosophical Transactions of The Royal Society A Mathematical Physical and Engineering Sciences. Owen se v něm zabývá myšlenkou expandující Země.

17.2.2019 v 18:20 | Karma článku: 14.32 | Přečteno: 276 | Diskuse
Počet článků 245 Celková karma 33.11 Průměrná čtenost 2858
příležitostný publicista
Moje knihy na iDNES.cz - Knihy.iDNES.cz

Najdete na iDNES.cz