SME
Piatok, 18. október, 2019 | Meniny má Lukáš

Prečo sa kovový kilogram musel zmeniť na elektrický

Prírodné zákony sa nemenia, telesá áno.

Prototyp kilogramového závažia, podľa ktorého sa určovala jednotka hmotnosti. (Zdroj: TASR/AP)

Tento článok vznikol pri príležitosti plánovanej návštevy nositeľa Nobelovej ceny Klausa von Klitzinga na Slovensku.

Dňa 29.4. o 16.00 hod. sa uskutoční v Bratislave jeho verejná prednáška. Miesta si môžete zarezervovať tu.

BRATISLAVA. Od druhej polovice mája bude kilogram úplne iný. Nebojte sa, ak ste si za posledné roky nevšimli, že sa vám pod rukami zmenil meter či sekunda, pravdepodobne si nevšimnete ani zmenu kilogramu.

Zeleninu a mäso si budete vážiť a kupovať rovnako ako predtým.

Vedci však zmenou kilogramu zavŕšili desaťročia snáh o zmenu toho, ako rozmýšľame o svete okolo nás. Museli prekopať všetky základné jednotky od metra, cez sekundu, až po kilogram. Snažia sa, aby náš svet už neopisovali predmety, ale zákony prírody.

Zmení sa všetko a zároveň aj nič.

Prečítajte si tiež: Ako môže byť more niekde aj meter nad morom? Čítajte 

Kilogram je jedna zo siedmich základných jednotiek Medzinárodnej sústavy Jednotiek (SI).

Patria sem aj jednotka dĺžky meter, jednotka času sekunda, látkového množstva mol, elektrického prúdu ampér, termodynamickej teploty kelvin a jednotka svietivosti kandela.

S väčšinou jednotiek možno neprídete do kontaktu v každodennom živote, no nie sú o nič menej dôležité.

Každá jednotka zaisťuje, že všetok priemysel, ekonomika, výroba tovarov a služieb, obchod, či vedecké experimenty vychádzajú z rovnakých základov a stabilne fungujú.

Článok pokračuje pod video reklamou

Panovníkova noha ako meradlo

Dnešný systém medzinárodne uznaných a používaných jednotiek nebol vždy takto presne vymedzený.

Ešte pred Veľkou francúzskou revolúciou na konci 18. storočia bol v mierach a hmotnostiach totálny neporiadok.

Prečítajte si tiež: Ako najďalej sa môže loď plaviť priamym kurzom? Trasa sa začína v Pakistane Čítajte 

Nielenže jednotlivé krajiny sveta mohli mať rozdielne spôsoby určovania dĺžky.

Rozdiely panovali aj vo vnútri samotných krajín a ak ste chceli obchodovať napríklad so susedným mestom, často ste sa museli učiť nové jednotky.

Revolúcia vo Francúzsku neskoncovala len so zastaranou hierarchiou a feudálnou érou.

Vtedajší vedci navrhli celkom nový spôsob určovania mier, ktorý vychádzal z logiky a prírodných javov. Inými slovami, aby si panovník už nemohol stanoviť ako základnú jednotku dĺžku svojej nohy, ako to bolo pri dĺžke zvanej "pied du roi".

"Predstavte si svet, v ktorom pri každom vycestovaní musíte premieňať jednotky tak, ako meníme meny," píše v tejto súvislosti spravodajský web BBC.

Vedcov v tom čase najviac trápilo to, aby boli miery rovnaké a logické. Navrhli ich tak, aby zachytávali fyzikálne vzťahy skutočného sveta.

Ako základnú jednotku stanovili meter, ktorý mal dĺžku jednej desaťmilióntiny dĺžky medzi severným geografickým pólom a rovníkom. Dôležitý bol práve smer poludníka. Keďže Zem nie je guľa, rovníkový obvod je iný ako poludníkový.

Vedci stanovili aj jednotku hmotnosti. Jeden kilogram mal hmotnosť jedného litra čistej vody pri teplote štyri stupne Celzia, keď dosahuje najväčšiu hustotu.

Sekunda, jednotka času, sa zas merala podľa priemernej rýchlosti otáčania Zeme.

Aby sa nové jednotky čo najviac a najrýchlejšie rozšírili, vznikli aj predmety, ktoré miery stelesnili a definovali. Jeden meter predstavovala dlhá kovová tyč. Kilogram sa zas zhmotnil v kovovom valci s názvom Le Grand K.

Prvé nedostatky prototypov

Postupom času sa ukázalo, že spoliehanie sa na fyzické objekty či odvodzovanie na základe prírodných javov prináša so sebou nedostatky.

Avšak inú možnosť dlho ľudstvo nemalo. Nemalo technické možnosti a dostatočne citlivé vybavenie, aby vymyslelo lepšie riešenie.

Kilogram bol definovaný v rámci hmotnosti určitého predmetu. Ak by ho zničili, alebo sa akokoľvek zmenil, bolo by to nepríjemné.

Fyzik Ian Robinson

"Hmotné teleso tu nebude navždy," vysvetľuje pre National Geographic výskumník Stephen Schlamminger z Národného inštitútu pre štandardy a technológie v USA.

Nielen to, hmotné teleso sa mení v priebehu vekov.

Sekunda sa merala podľa otáčania Zeme, no rýchlosť otáčania našej planéty sa mení. Pred storočím bol deň o kratší o milisekundy.

Meter sa najprv určoval konkrétnou vzdialenosťou na zemskom povrchu. No čoskoro po prvej definícii koncom 18. storočia sa ukázalo, že meter sa v skutočnosti nerovná desaťmilióntej časti jedného poludníka a metrológovia museli nájsť iné riešenie.

Navyše, aj tvar planéty sa mení a Zem vo vesmíre ani nebude naveky.

Kilogram zas za uplynulých viac ako sto rokov predstavoval kovový valec. V pravidelných intervaloch ho vyberali z trezoru a porovnávali s oficiálnymi kópiami. Pri každom meraní vedci zistili, že sa hmotnosť prototypu a jeho kópií sa rozchádza.

Nie je pritom jasné, či sa zmenila hmotnosť samotného valca, alebo kópií. Nedá sa to povedať, pretože hmotnosť Le Grand K je, podľa definície, vždy jeden kilogram.

Aj keby niekto z neho odlúpol malý kúsok, stále bude predstavovať jeden kilogram a všetko ostatné bude chybné. Hmotnosť celého sveta by sa zmenila.

Dočítajte článok - prihláste sa alebo si predplaťte SME.sk
Odomknite článok za pár sekúnd cez SMS predplatné za 4 € každé 4 týždne. Pošlite SMS s textom C5VYK na číslo 8787. Predplatné môžete kedykoľvek zrušiť (viac na www.sme.sk/vop).
Ďalšie možnosti platby:
Dočítajte článok - prihláste sa alebo si predplaťte SME.sk
Odomknite článok za pár sekúnd cez SMS predplatné za 4 € každé 4 týždne. Pošlite SMS s textom M5VYK na číslo 8787, alebo kliknite na „Objednať cez SMS“ a odošlite predvyplnenú správu. Predplatné môžete kedykoľvek zrušiť (viac na www.sme.sk/vop).
Ďalšie možnosti platby:

Už mám predplatné - prihlásiť sa

S predplatným získate:
  • neobmedzený prístup k obsahu Sme.sk, Korzar.sk a Spectator.sk
  • viac ako 20-ročný archív Sme.sk
  • čítanie a rozhovory z príloh TV OKO/TV SVET, Víkend a Fórum
  • neobmedzený počet diskusných príspevkov
  • neobmedzený prístup k videám a slovenským filmom na Sme.sk
  • dostupné na PC a v aplikáciach Android a iPhone

Téma: Konštanty


Článok je zaradený aj do ďalších tém Čas

Hlavné správy zo Sme.sk

Autorská strana Michala Havrana

Kočner pochopil, čo je štát (píše Michal Havran)

A potom sa pokúsil ním stať.

Marian Kočner na súde.

Čo dnes robí Bubeníková z Gorily? Stala sa developerkou

Šéfka FNM rozbehla kariéru v realitnom biznise.

Anna Bubeníková, bývalá šéfka Fondu národného majetku.

Lukáša, ktorý mal nádor v hlave, už prepustili z nemocnice

Chlapec z Trnavy čakal na druhú operáciu vyše dva mesiace.

Ilustračné foto

Ako o Gorile klamal Jirko Malchárek

Pred rokmi rozhovory s Haščákom odmietal, dnes to nekomentuje.

Jirko Malchárek