Странни мерни единици

06/07/2022

Цялата наука се основава на изчисления и измервания. От дължината на ковалентната връзка до скоростта на светлината до LD50 (средна летална доза) на вредно вещество – измерванията са жизненоважна част от всичко, което правим. Докато днес почти всеки използва Международната система от единици, не винаги е било толкова просто. 

В исторически план физическите обекти са били използвани като стандарти за калибриране и сравнение, но те могат да станат погрешни и неточни с течение на времето.
В исторически план физическите обекти са били използвани като стандарти за калибриране и сравнение, но те могат да станат погрешни и неточни с течение на времето.

SI единици

SI единиците формират основата на почти всички научни единици в обща употреба и, за да се постигне максимална последователност, те са усъвършенствани, така че да се основават единствено на естествени константи.

Набор от седем единици съставляват базовите единици SI и от тях могат последователно да бъдат извлечени много други. Тези базови единици са:

  • Време, измерено в секунди;
  • Дължина, измерена в метри;
  • Маса, измерена в килограми;
  • Електрически ток, измерен в ампери;
  • Температура, измерена в келвин;
  • Количество вещество, измерено в молове; и
  • Интензитет на светлината, измерен в кандели.

Комбинирани, те съставляват 22 производни единици SI с уникални имена и символи (като херц, ват и градуси по Целзий) и над 50 производни величини от комбинация от SI и наименувани производни единици.

2019 Ревизия 

Науката винаги се опитва да прецизира и разбере физическия свят по по-точни начини. За да се направи това, използването на точни единици е от съществено значение. През 2019 г. четири от единиците SI бяха предефинирани от Националния институт за стандарти и технологии (NIST), за да отразяват по-добре естествения свят. Сега те са подобрени от неточни или колебаещи се мерки, за да се основават на инвариантни физически константи, като константите на Болцман, Планк и Авогадро, както и скоростта на светлината и честотата на атомния преход.

Преди това единиците Келвин бяха относителни към температурата на водата в тройната точка. Това обаче беше самореферентно, тъй като самата тройна точка беше дефинирана по скалата на Келвин.

Тройната точка на дадено вещество е термодинамичната температура и налягане, при които то може да бъде твърдо вещество, течност или газ наведнъж.
Тройната точка на дадено вещество е термодинамичната температура и налягане, при които то може да бъде твърдо вещество, течност или газ наведнъж.

Килограмът беше последният останал физически обект, използван за определяне на мерна единица, която беше склонна към отклонения поради това, че е направена от материя. Международният прототип на килограма е предмет с размерите на топка за голф, направен от платина и иридий, който е използван за калибриране на всички други стандарти за килограми. 

Преди ревизията от 2019 г. молът се отнасяше към килограма. Дефинира се като количество, равно на броя на атомите в 0.0012 килограма въглерод-12, което теоретично би съответствало на константата на Авогадро, ако килограмът също беше постоянен. От 2019 г. килограмът беше предефиниран, но от съображения за последователност молът беше актуализиран, за да бъде дефиниран единствено във връзка с константата на Авогадро.

Амперът е малко по-сложна единица, сега се определя като брой кулони в секунда (като кулонът сега се определя от елементарен заряд). По-старото разбиране за ампера беше погрешно поради невъзможността му да бъде извършено експериментално. Първоначално е изчислен като ток, който би произвел определено количество сила от два успоредни проводника с безкрайна дължина, един метър един от друг във вакуум. Поради липсата на проводници с безкрайна дължина, това беше непрактично като работна дефиниция.

Необичайни и нестандартни единици

Въпреки че днес имаме задълбочена и последователна система със стандартизираните SI единици, има много странни и прекрасни единици, различни от SI, които понякога все още се използват. Те не са непременно създадени за точност като SI единиците, които познаваме и обичаме, но те отговарят на по-практични цели, като например поради наследени причини, хумор или просто лесен мащаб. Те често не са напълно съвместими с други измервания, но въпреки това са полезни.

Използва се често в журналистиката, an Плувен басейн с олимпийски размери е компаратор за големи обеми вода, като например наводнения. Също така се определя от NIST като 1 милион литра вода. Олимпийският плувен басейн е с размери 50 метра на 25 метра на повърхността, но няма официална дълбочина за олимпийски басейни. Много от тях са с дълбочина 2 метра, което се равнява на около 2.5 милиона литра вода. 

A Сидхарб е обем, еквивалентен на обема на водата в пристанището на Сидни в Австралия, еквивалентен на около 562 гигалитра, или 238,000 XNUMX олимпийски плувни басейна.

A брада-втора е единица за разстояние, вдъхновена от светлинната година, но подходяща за много малки разстояния. Определя се като дължината на средната коса на брадата расте за една секунда, приблизително 5 нанометра.

Използва се за измерване на височината на конете в някои страни, един ръка е мярка от точно четири инча, или 10.16 cm. По същия начин, един кон— използва се за измерване на разстояния при конни надбягвания — е еквивалентен на около 2.4 метра.

Когато стойностите на масата станат твърде големи, за да се визуализират извън мащаба на нашата земя, е полезно да се използва различен компаратор, който може да носи по-голяма тежест (буквално и образно). един Юпитер е приблизително 1.9 x1027 kg или една хилядна от масата на нашето слънце.

Докато една светлинна година измерва разстоянието, руският физик Джордж Гамов искаше да обърне процедурата, за да измери колко време е необходимо на светлината да измине определено разстояние. Това е произвело единици за време като лека миля и лек крак. Един лек крак е приблизително една наносекунда.

Chemwatch е тук, за да помогне

Искате ли да научите повече за физичните и химичните свойства? Вие сте на правилното място. Ние сме тук, за да ви помогнем с всички ваши нужди от химически свойства, включително безопасност и съхранение, управление на SDS, топлинно картографиране, оценка на риска и всичко между тях. Свържете се с нас днес на sa***@ch********.net

Източници:

Бързо запитване