All vetenskap bygger på beräkningar och mätningar. Från längden av en kovalent bindning till ljusets hastighet till LD50 (median dödlig dos) av ett skadligt ämne – mätningar är en viktig del av allt vi gör. Medan i dag nästan alla använder det internationella systemet av enheter, var det inte alltid så enkelt.
SI-enheter utgör grunden för nästan alla vetenskapliga enheter som används i allmänhet, och för att maximera konsistensen har dessa förfinats så att de enbart baseras på naturliga konstanter.
En uppsättning av sju enheter omfattar SI-basenheterna och från dessa kan många andra konsekvent härledas. Dessa basenheter är:
Tillsammans utgör dessa 22 härledda SI-enheter med unika namn och symboler (som hertz, watt och grader Celsius) och över 50 härledda kvantiteter från en kombination av SI och namngivna härledda enheter.
Vetenskapen försöker alltid förfina och förstå den fysiska världen på mer exakta sätt. För att göra det är det viktigt att använda exakta enheter. Under 2019 omdefinierades fyra av SI-enheterna av National Institute of Standards and Technology (NIST) för att bättre återspegla den naturliga världen. Dessa har nu uppgraderats från inexakta eller fluktuerande mått till att baseras på oföränderliga fysiska konstanter, såsom Boltzmann-, Planck- och Avogadro-konstanter, såväl som ljusets hastighet och atomär övergångsfrekvens.
Tidigare var enheter av Kelvin i förhållande till trippelpunktstemperaturen för vatten. Detta var dock självrefererande eftersom trippelpunkten själv definierades på Kelvin-skalan.
Kilogrammet var det sista kvarvarande fysiska föremålet som användes för att definiera en måttenhet, som var benägen att variera på grund av att den var gjord av materia. Den internationella prototypen av Kilogram var ett föremål i golfbollstorlek gjord av platina och iridium som användes för att kalibrera alla andra kilogramstandarder.
Före revisionen 2019 var en mullvad i förhållande till kilogram. Det definierades som en mängd lika med antalet atomer i 0.0012 kg kol-12, vilket teoretiskt skulle passa in i Avogadro-konstanten, om kilogram också var konstant. Från och med 2019 hade kilogram omdefinierats, men för konsekvensens skull uppdaterades mullvaden för att definieras enbart i förhållande till Avogadro-konstanten.
Amperen är en något mer komplex enhet, som nu definieras som ett antal coulombs per sekund (där coulomben nu definieras av elementär laddning). Den äldre förståelsen av ampere var bristfällig på grund av dess oförmåga att utföras experimentellt. Den beräknades ursprungligen som den ström som skulle producera en given mängd kraft från två parallella ledare av oändlig längd, en meter från varandra i ett vakuum. På grund av brist på oändligt långa ledare var detta opraktiskt som arbetsdefinition.
Även om vi har ett grundligt och konsekvent system idag med de standardiserade SI-enheterna, finns det massor av konstiga och underbara icke-SI-enheter som ibland fortfarande används. De är inte nödvändigtvis byggda för noggrannhet som de SI-enheter vi känner till och älskar, men de passar mer praktiska syften, som av äldre skäl, humor eller helt enkelt av enkelhet att skala. Dessa stämmer ofta inte helt överens med andra mätningar, men är ändå användbara.
Används ofta inom journalistik, en Pool i olympisk storlek är en jämförelse för stora volymer vatten som översvämningar. Det definieras också av NIST som 1 miljon liter vatten. En olympisk simbassäng mäter 50 meter gånger 25 meter på ytan, men det finns inget officiellt djup för olympiska pooler. Många är 2 meter på djupet, vilket motsvarar cirka 2.5 miljoner liter vatten.
A Sydharb är en volym som motsvarar volymen vatten som finns i Australiens Sydney Harbour, motsvarande cirka 562 gigaliter, eller 238,000 XNUMX olympiska simbassänger.
A skägg-sekund är en avståndsenhet inspirerad av ljusåret, men relevant för mycket små avstånd. Det definieras som hur länge ett genomsnittligt skägghår växer på en sekund, cirka 5 nanometer.
Används för att mäta höjden på hästar i vissa länder, en sidan är ett mått på exakt fyra tum, eller 10.16 cm. Likaså en häst—används för att mäta avstånd i hästkapplöpningar — motsvarar cirka 2.4 meter.
När massvärden blir för stora för att visualiseras utanför vår jords skala, är det bra att använda en annan komparator som kan väga mer (bokstavligen och bildligt). Ett Jupiter är cirka 1.9 x 1027 kg eller en tusendel av vår sols massa.
Medan ett ljusår mäter avstånd, ville den ryske fysikern George Gamow vända på proceduren för att mäta hur lång tid det tar för ljus att resa en viss sträcka. Detta har härlett tidsenheter såsom lätt mil och lätt-fot. En lätt fot är ungefär en nanosekund.
Vill du veta mer om fysikaliska och kemiska egenskaper? Du är på rätt plats. Vi är här för att hjälpa dig med alla dina kemiska egendomsbehov, inklusive säkerhet och lagring, SDS-hantering, värmekartläggning, riskbedömning och allt däremellan. Kontakta oss idag på sa***@ch*******.net.
Källor:
