Kaikki tiede perustuu laskelmiin ja mittauksiin. Kovalenttisen sidoksen pituudesta valonnopeuteen LD:hen50 (mediaani tappava annos) haitallista ainetta – mittaukset ovat olennainen osa kaikkea mitä teemme. Vaikka nykyään lähes kaikki käyttävät kansainvälistä yksikköjärjestelmää, se ei aina ollut niin yksinkertaista.
SI-yksiköt muodostavat perustan lähes kaikille yleisesti käytössä oleville tieteellisille yksiköille, ja johdonmukaisuuden maksimoimiseksi niitä on jalostettu niin, että ne perustuvat yksinomaan luonnollisiin vakioihin.
Seitsemän yksikön joukko käsittää SI-perusyksiköt ja niistä voidaan johdonmukaisesti johtaa monia muita. Nämä perusyksiköt ovat:
Yhdessä nämä muodostavat 22 johdettua SI-yksikköä ainutlaatuisilla nimillä ja symboleilla (kuten hertsit, wattit ja celsiusasteet) ja yli 50 johdettua määrää SI:n ja nimettyjen johdettujen yksiköiden yhdistelmästä.
Tiede yrittää aina jalostaa ja ymmärtää fyysistä maailmaa tarkemmilla tavoilla. Tarkkojen yksiköiden käyttö on välttämätöntä. Vuonna 2019 National Institute of Standards and Technology (NIST) määritteli uudelleen neljä SI-yksikköä vastaamaan paremmin luontoa. Nämä on nyt päivitetty epätarkoista tai vaihtelevista mittareista perustumaan muuttumattomiin fysikaalisiin vakioihin, kuten Boltzmannin, Planckin ja Avogadron vakioihin, sekä valonnopeuteen ja atomien siirtymätaajuuteen.
Aikaisemmin kelvinin yksiköt olivat suhteessa veden kolmipistelämpötilaan. Tämä oli kuitenkin itseviittaus, koska kolmoispiste määriteltiin itse Kelvin-asteikolla.
Kilogramma oli viimeinen jäljellä oleva fyysinen esine, jota käytettiin määrittämään mittayksikkö, joka oli altis varianssille, koska se oli valmistettu aineesta. Kilogramman kansainvälinen prototyyppi oli golfpallon kokoinen platinasta ja iridiumista valmistettu esine, jota käytettiin kaikkien muiden kilostandardien kalibroimiseen.
Ennen vuoden 2019 tarkistusta mooli oli suhteessa kilogrammaan. Se määriteltiin määräksi, joka on yhtä suuri kuin atomien lukumäärä 0.0012 kilogrammassa hiili-12:ta, joka teoreettisesti olisi Avogadron vakion mukainen, jos myös kilogramma olisi vakio. Vuodesta 2019 lähtien kilo oli määritelty uudelleen, mutta johdonmukaisuuden vuoksi myyrä päivitettiin määritellyksi Yksin suhteessa Avogadro-vakioon.
Ampeeri on hieman monimutkaisempi yksikkö, joka nyt määritellään lukuna coulombeja sekunnissa (jossa kuloni määritellään nyt alkeisvarauksella). Vanhempi käsitys ampeerista oli virheellinen, koska sitä ei kyetty suorittamaan kokeellisesti. Se laskettiin alun perin virraksi, joka tuottaa tietyn määrän voimaa kahdesta äärettömän pituisesta rinnakkaisesta johtimesta metrin etäisyydellä toisistaan tyhjiön sisällä. Äärettömän pitkien johtimien puutteen vuoksi tämä oli epäkäytännöllinen työmääritelmänä.
Vaikka meillä on nykyään perusteellinen ja johdonmukainen järjestelmä standardoiduilla SI-yksiköillä, on olemassa paljon outoja ja upeita ei-SI-yksiköitä, joita joskus vielä löytyy. Niitä ei välttämättä ole rakennettu tarkkuutta varten, kuten tuntemamme ja rakastamamme SI-yksiköt, mutta ne sopivat käytännöllisempiin tarkoituksiin, kuten perinnöllisistä syistä, huumorista tai yksinkertaisesti skaalautumisesta. Nämä eivät usein ole täysin yhdenmukaisia muiden mittausten kanssa, mutta ovat kuitenkin hyödyllisiä.
Käytetään usein journalismissa, an Olympiakokoinen uima-allas on vertailukohta suurille vesimäärille, kuten tulville. NIST määrittelee sen myös miljoonaksi litraksi vettä. Olympiauima-altaan pinnalla on 1 metriä x 50 metriä, mutta olympiaaltaille ei ole virallista syvyyttä. Monet ovat 25 metrin syvyisiä, mikä vastaa noin 2 miljoonaa litraa vettä.
A Sydharb on tilavuus, joka vastaa Australian Sydneyn sataman vesimäärää, mikä vastaa noin 562 gigalitraa tai 238,000 XNUMX olympiauima-allasta.
A parta-toinen on valovuoden inspiroima etäisyysyksikkö, joka on merkityksellinen hyvin pienille etäisyyksille. Se määritellään kuinka pitkäksi keskimääräinen partakarva kasvaa sekunnissa, noin 5 nanometriä.
Käytetään hevosten pituuden mittaamiseen joissakin maissa, yksi käsi on tarkalleen neljä tuumaa eli 10.16 cm. Samoin yksi hevonen-käytetään etäisyyksien mittaamiseen hevoskilpailuissa - vastaa noin 2.4 metriä.
Kun massaarvot ovat liian suuria visualisoitaviksi maapallomme mittakaavan ulkopuolella, on hyödyllistä käyttää erilaista vertailijaa, joka voi kantaa enemmän painoa (kirjaimellisesti ja kuvaannollisesti). Yksi Jupiter on noin 1.9 x 1027 kg tai tuhannesosa aurinkomme massasta.
Vaikka valovuosi mittaa etäisyyttä, venäläinen fyysikko George Gamow halusi kääntää menettelyn päinvastaiseksi mitatakseen, kuinka kauan valo kestää kulkea tietyn matkan. Tästä on johdettu aikayksiköt, kuten kevyt mailia ja kevyt jalka. Kevyt jalka on noin yksi nanosekunti.
Haluatko tietää enemmän fysikaalisista ja kemiallisista ominaisuuksista? Olet oikeassa paikassa. Autamme sinua kaikissa kemian omaisuuden tarpeissasi, mukaan lukien turvallisuus ja varastointi, SDS-hallinta, lämpökartoitus, riskinarviointi ja kaikki siltä väliltä. Ota meihin yhteyttä tänään p sa***@ch*******.net.
Lähteet:
