En Popüler Anahtar Kelimeler kuantum evrim sinirbilim uzay kütleçekim sicim teorisi büyük patlama şempanze makro Telomer
Biyoloji
Genetik Hayvanlar Bitkiler Mantarlar Mikroskobik Yaşam Medikal
Evrim
İnsan Evrimi Canlıların Evrimi Evrimsel Psikoloji Paleontoloji
Doğa Bilimleri
Fizik Kimya Yerbilim Çevrebilim
Diğer Bilimler
Sinirbilim Psikoloji Arkeoloji Eğitim Dilbilim Teknoloji
Uzay Bilimleri
Gökbilim Evrenbilim Uzay Keşifleri Uzay Teknolojisi
Keşfet
Bilimin Doğası Yazı Dizileri Soru-Cevap İnfografik Liste Podcast
Patreon ile Bağış Yap
Hepsi
Sadece Başlıklarda Ara
Sadece Yazı İçinde Ara
Arama yapmak istediğiniz kelimeyi giriniz.
En Popüler Anahtar Kelimeler kuantum evrim sinirbilim uzay kütleçekim sicim teorisi büyük patlama şempanze makro Telomer
Üye Girişi
Üye Ol
E-Posta Adresiniz:
Şifreniz:
Twitter ile Giriş Yap
Facebook ile Giriş Yap
İsim:
Soyisim:
E-Posta Adresiniz:
Şifreniz:
Twitter ile Üye Ol
Facebook ile Üye Ol
E-Posta Adresiniz:
Twitter ile Giriş Yap
Facebook ile Giriş Yap
TeknolojiFizik 03 Kasım 2017
Kilogram Prototipi Emekli Oluyor
"Büyük K" yakında müzelik olacak!
Beğen Kaydet
0
NIST
Sevkan Uzel
Yıldız Teknik Üniversitesi - Çevirmen/Editör
Takip Et
NIST
Sevkan Uzel
Yıldız Teknik Üniversitesi - Çevirmen/Editör
Bütün Yazılarını Gör Takip Et
Kilogram, bütünüyle elde yapılmış fiziksel bir nesneye dayalı kalan son uluslararası ölçüm standartı durumundaydı. Bu ölçü biriminin standart taşıyıcı nesnesi de, kısa süre sonra fiziksel sabitleri temel alan uzay çağı ölçümleri ile değiştirilecek.
Norveç'in Oslo kentinin biraz dışında bulunan Norveç Ölçümbilim Servisi'nde, camdan bir koruyucunun içinde bulunan Norveç'in standart kilogram'ı tıpkı müzede sergilenen bir sanat eseri gibi duruyor. Aslında o ve onun gibi dünyanın farklı yerlerindeki ağırlık standartları, gerçekten de yakında müzelik olacak. Her şey planlandığı gibi giderse, Mayıs 2019 itibariyle, fiziksel standart kilogram yerine değişmeyen fiziksel sabitler kullanılmaya başlanacak. Norveç Ölçümbilim Servisi'nden Pekka Neuvonen ve Marit Ulset de bu geçiş ile ilgileniyor. Neuvonen, bu değişim ile kilogram'ı fiziksel bir nesneye bağımlı olmaktan kurtarmanın amaçlandığını belirtiyor.
Uluslararası ölçüm sisteminin (SI) büyük bölümü, Paris'in dışında bulunan Sévres'deki çok özel bir silindirin kütlesine bağlı. Bu silindir, "Le Grand K" adı ile biliniyor; yani "Büyük K". İşte 1 kg'ın uluslararası prototipi, bu Fransız silindiri. Norveç Ölçümbilim Servisi'nde ve dünyanın başka birçok yerinde de Büyük K'nın çok sayıda kopyası bulunuyor.
Fiziksel bir nesneye bağlı standart olarak kalan bir önceki ölçü birimi metre idi ve 1960 senesinde emekli edilmişti; şimdi de sıra Büyük K ile kopyalarına geldi. Metre artık ışığın 1/299 792 458 saniyede aldığı yol olarak tanımlanıyor. Işık hızı, bilebildiğimiz kadarıyla, en azından önümüzdeki birkaç milyon yıl boyunca değişmeyecek olan ve dolayısıyla metre'yi da sağlam şekilde koruyacak olan bir nicelik. Fiziksel nesneler ise zamanla değişebilir. Aslında Büyük K bile üretildiği 1800'lü yıllardan bu yana değişti. Değişim çok büyük değil ama ölçümbilimciler için önemli. Çünkü küçük değişimler büyük farklılıklar yaratabilir. Örneğin bir havayolu şirketi, Çin'den çok ince bir parça sipariş ederse ve ağırlığında gram'ın ufak bir kesri kadar bir fark oluşursa, sonuçları felaket olabilir. O nedenle, ölçüm birimlerini dünyanın ve hatta evrenin her yerinde aynı olan fiziksel sabitler cinsinden verebilmek büyük önem taşıyor.
Fransa'da bulunan Büyük K'nın bilgisayarda üretilmiş bir görüntüsü. (İllüstrasyon: Greg L, CC SA-3.0)
Büyük K, 1889 yılında, %90 platinum ve %10 iridyumdan üretilmiş bir nesne. Kimyasal değişimlere karşı neredeyse altın kadar dayanıklı; ama yine de zaman iz bırakıyor. Platinum, az da olsa hava ile tepkimeye girebiliyor ve üzerinde toz birikebiliyor. Tozu temizlemek için fırçalama ve eter ile alkole batırılmış süet ile silme işlemi uygulanıyor. Ardından iki kez damıtılmış sudan elde edilen buhar üflenerek, bir hafta kadar kurumaya bırakılıyor. Bu son derece titiz bir yöntem olsa da, Büyük K'da ve dünyanın diğer yerlerindeki kopyalarında, ölçümbilimciler tarafından değişimler saptanıyor. Ağırlıkları birbirlerini tutmuyor.
Fotoğraftaki Kibble terazisi, 2015 yılında, Birleşik Devletler Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü tarafından üretildi. (Telif: NIST)
Artık bu sorundan kurtulacağız; çünkü kilogram Planck sabitine bağlı olarak tanımlanacak. Bu sayı, bir ışık parçacığın rengi (dalgaboyuna bağlı bir özelliktir) ile taşıdığı enerjiyi ilişkilendirir. Kırmızı ışığın enerjisi nispeten azdır; mavininki ise daha çok. Peki ne kadar daha çok? Bu hesaplamayı yaparken Planck sabiti kullanılır: 6,62607004 × 10-34 joule-saniye.
Fizik bize elektrik yükü ile kütle arasında bir bağlantı olduğunu söyler. Bunu ölçmeye yarayan alet ise watt terazisi veya diğer adıyla Kibble terazisidir. Kibble terazisindeki tepsilerden birine ağırlığı ölçülecek nesne konur; diğerine de denge sağlanana dek ağırlığı bilinen nesneler eklenir. Kibble terazisi, türdeş bir manyetik alandaki bobinden akan elektrik akımıyla üretilen kuvvet ile nesneyi dengeleyerek ölçüm yapar. Bobinden daha fazla akım geçtikçe, manyetik alan ve kuvvet daha güçlü olur. Sonunda, manyetik alan ölçmek istediğimiz nesnenin ağırlığını dengeler. Yani ağırlık, elektrik kullanılarak ölçülebilir.
Bununla birlikte, Büyük K'yı bir Kibble terazisinin üstüne öylece koyarak kilogram için yeni bir sabit ayarlayamayız. Öncelikle, ölçümbilimcilerin mümkün olan en büyük doğruluk ile Planck sabitinin değerini bilmesi gerekir. Ardından Kibble terazisini kullanarak, Planck sabitine dayalı yeni kilogram standartını belirleyebilirler. Kendilerini emniyete almak için ölçümbilimciler ayrıca Avogadro sayısına da dayalı bir kilogram protoipi de oluşturmak istiyor. Bu sayı, bir mol maddede bulunan atom sayısıdır: 6,02 x 1023. Bu sayıyı kullanarak, ölçümbilimciler kilogram'ı ultra saf bir monokristalin silikon kürenin büyüklüğüne dayanarak tanımlayabilir. Bu yaklaşım hâlen geliştirme aşamasında bulunuyor.
Kaynak ve İleri Okuma
Science Nordic, "Retiring the prototype kilogram" http://sciencenordic.com/retiring-prototype-kilogram
Etiket
ölçümbilim (birimler)
Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
Destek Ol
Yorum Yap (0)
Bunlar da İlginizi Çekebilir
Fizik
17 Kasım 2018
Kilogram ve Diğer Üç Birimin Yeni Tanımları Yapıldı
Uzay
20 Haziran 2015
Bugün Zamana Küçük Bir Ekleme Yapmak Gerekecek
Kimya
21 Ocak 2019
Elektronegatiflik İçin Yeni Bir Ölçek Geliştirildi
Doğa Bilimleri
19 Ekim 2015
Hassas Lazerler Kullanılarak Sıcaklık Yeniden Tanımlandı
Teknoloji
16 Mayıs 2016
Kelvin Sıcaklık Ölçeği
Doğa Bilimleri
16 Ekim 2015
Bir Kilo Kaç Kilo?
Uzay
29 Ocak 2015
Işık Yılı Nedir?
Teknoloji
30 Nisan 2016
DNA'dan Yapılan Dünyanın En Küçük Termometresi
Fizik
30 Aralık 2016
2016 Yılına Fazladan 1 Saniye Eklenecek
Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak istersen Patreon üzerinden aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsin.
Destek Ol
En Çok Okunan
1
Psikoloji
Pedofili Nedir? Pedofil Beyni Nasıldır? Pedofili Tedavi Edilebilir mi?
Yazar: Gürkan Akçay
2
Evrim
Çıplak Gerçek: İnsanların Neden Kürkü Yoktur?
Yazar: Editör
3
Bilimin Doğası
Bilimsel Temeli Olmayan Bir Etiket: Irk
Yazar: Gürkan Akçay
4
Biyoloji
Evrimsel Süreçte Devrim Yaratan Ortaklıklar: Endosimbiyotik İlişkiler
Yazar: Sevkan Uzel
5
Biyoloji
Omurgalılara Genel Bir Bakış
Yazar: Editör
Bu Ay Öne Çıkanlar
1
Katalin Kariko: mRNA Aşısının Arkasındaki Bilim İnsanı
Zeynep Senis Çevirmen/Yazar
2
İnsanlık Uygarlığı Neden Bu Kadar Geç Keşfetti?
Gürkan Akçay Boğaziçi Üniversitesi - Yazar / Editör
3
Erkekler Ne Zaman Karın Kaslarına Takıntılı Olmaya Başladı?
Zeynep Senis Çevirmen/Yazar
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile haberdar olmak istiyorum.
Abone Ol
Arşiv
Yıl Seçiniz 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 Ay Seçiniz Ocak Şubat Mart Nisan Mayıs Haziran Temmuz Ağustos Eylül Ekim Kasım Aralık