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教科书背后的故事——不简单的单位-大于简言单位是我们从小到大的学习和生活中都会遇到的事物。小学时有单位换算,这是我最喜欢的一种题,因为?


教科书背后的故事——不简单的单位-大于简言
单位是我们从小到大的学习和生活中都会遇到的事物。小学时有单位换算,这是我最喜欢的一种题,因为简单嘛,被老师戏称为送分题。后来学到的单位越来越多。单位从送分题变成了丢分题——看错单位、忘写单位成了我最爱犯的错误烟台职业学院怎么样。在此也友情提示同学们做题一定要细心啊。
单位有很多种。国际严格定义的七个基本单位是:长度(米)、质量(千克)、时间(秒)、电流(安培)、热力学温度(开尔文)、物质的量(摩尔)和发光强度(坎德拉)张妙儿。安培、开尔文、摩尔是中学会学到的。米、千克、秒是我们最熟知的单位。那这三个单位是怎么定义的呢恩佐齐达内?我们今天就说说这三个不简单的单位。
首先我们要说说为什么要有标准单位。自古以来曾咏仪,各地各国都有这自己的单位。 比如表示重量。咱们中国用的是斤、两;英国用的磅、盎司。而且换算各不相同。大家可以想象一下,在国家间进行交易的时候这回事多么混乱的情况。为了让各个国家能够有统一的单位。1875,通过17国签署的《米制公约》在法国巴黎建立了国际计量局,同 时建立了国际计量委员会(CIPM)并定期召开国际计量大会(CGPM)。目前《米制公约》共有51个会员国陈柏瑜。

国际计量局标志

三个单位中我们先说说秒,秒是时间的单位。说起来简单就是钟表的一个滴答嘛。但是,仔细想想,时间却是一个非常不好确定的单位。为什么呢?看不见摸不到。咱们说时光如流水,实际上它比水还不好把握 ,水好歹还能承在容器中。时间真的是触摸不到啊。我们会说一瞬间、一眨眼、我们看古装剧会有一炷香的时间苏仨门,但是一瞬间是多久?大家一眨眼需要的时间一样吗?香有的燃烧的快、有的燃烧的慢凯登·克劳丝。这些都不足以科学的确认时间。
我们想要科学的确认一件事物,首先就要确保它是客观的,不 能受 人类活动的影响。要是确认一个科学的标准单位。就更加的苛刻了,不但要不受人类活动的影响,甚至不能受到地球和环境的影响。
人们首先想到的地球的自转——地球自转一周是一天,而一天是24小时。那么一天的1/86400不就是一秒吗。但是科学家很快发现,这个方法并不可行,因为地球的自转是不稳定的。后来,大家想到了更加稳定的地球绕太阳的公转。于是:以1750年至1892年的观测林晓筠,国际单位制的秒在1956年被定义如下:自历书时1900年1月1日12时起算的回归年的31,556,925.9747分之一为一秒。并在1960年,这个定义由第十一次的国际度量会议通过。所谓历书时就是通过天文观测而制定的一种时间尺度。我们可以看到这个秒的定义已经非常精确了。但是随着 科学的发展,尤其是物理学的发展。科学家们渐渐找到了一种更加客观的确定时间的方式:运用原子的一些特性。(这些特性有的同学们会在大学的物理课上学到演艺链。)经过多年的努力,在1967年的第13届国际度量会议上决定以原子时定义的秒作为时间的国际标准单位:铯
[sè]133原子基态的两个超精细能阶间跃迁对应辐射的9,192,631,770个周期的持续时间。

根据秒的定义制作的超级准确的铯原子钟
我觉得这个定义已经复杂到了无以复加的程度了。 但在1977年,在国际度量衡会议中又重新定义,加进了新的陈述:铯原子在0开尔文下是静止不动的。
由此,秒的定义才真正确定下来,并沿用至今田宁身价。

时间的度量太复杂了。但毕竟人家是一个看不见摸不着的物理量,情有可原玖爱辅助网。长度的度量是不是就简单了呢?一米的距离可是实实在在的啊。
确实,米的确定要比秒早的多。1789年法国大革命胜利后,法国科学院组织一个委员会来制定标准的度量衡制度 。委员会建议以通过巴黎的子午线上从地球赤道到北极点的距离的千万分之一作为标准单位。他们将这个单位称之为mètre(法语),意即“测量”。这就是米的由来。同时委员会制作了一系列的铂金棒作为标准 ,并选取了最接近测量计算结果的铂金 棒作为米原器(Mètre des Archives),于1799年存放在国家档案馆内。1889年在首届国际计量大会召开时国际计量局用铂铱合金(90%的铂和10%的铱)制造了多个新的米原器,把经鉴定的第6号米原器(31只米原器中在0℃时最接近档案米的长度的一只)选作国际米原器前缘席慕容,并作为世界上最有权威的长度基准器,张炘炀保存在巴黎国际计量局的地下室中,其余的尺子作为副尺分发给与会各国。并规定在冰的熔点温度时即0摄氏度时所测量到的国际米原器上两道刻度之间的距离为“1米”。米的概念被更精确的确定下来。

米原器
但是由于工艺 和测量方法等方面的原因,实际上米原器在制作和使用时总难免有一定误差,这个误差不小于0.1微米。其实,这0.1微米仅仅是一根 头发的1/600。但是即使是这么小的误差在科学上也是有巨大影响的。而且时间长了,很难保证米原器本身不会发生变化。所以,随着科学与技术的发展,人们越来越希望把长度的基准建立在更科学、更方便和更可靠的基础上。于是1960年,第11届国际计量大会决定放弃以米原器为标准的米定义,并采用氪86光谱作为计量依据,1米定义为氪86原子在2P10到5d5能级之间跃迁的辐射在真空中波长的1650763.73倍。当光速的秘密被发现之后。因为光速是299792458米/秒。于是1983年国际计量大会又将1米定义为“光在真空中于1/299792458秒内行进的距离”。从此人类把长度单位统一到时间上,就可以利用高度精确的时间计量功夫神虎,大大提高长度计量的精确度。
到此,我们看到时间的单位——秒和长度的单位——米g7057。居然有着密不可分的联系加拉雷斯,而且这两种单位最终都脱离了实物的标准用一些更加客观和稳定的物理量来表示。
千克
那么千克的定义是不是也是脱离了实物呢?
最早法国在1795年颁布了关于法律,其中规定克为“在冰融化时的温度下,体积等于边长为一厘米(1/100米)的立方体的水的绝对重量”。而千 克就是1000个这样的立方体的水的绝对重量,也就是一升水的绝对重量。这里,千克定义选取的特定体积水的温度点为0 ℃,这一温度点非 常稳定王嘉鹏,但是经过数年的研究,科学家发现:水最稳定、密度最大时的温度不是0℃,而是4 ℃。因此1799年,人们以尽可能的接近4 ℃时一升水的质量为目标,制作了一件纯铂的千克原器。

千克原器
该原器于六月被送交法国档案局,并于同年12月被正式确认为“档案局千克”(Kilogramme des Archives)哈斯奇,千克被定义为等 于它的质量。该基准器使用了九十年。1889年在首届国际计量大会召开时和米原器一样,人们也用铂铱合金制作了千克原器。并使用至今。这个高尔夫球大小的圆柱体千克原器平時放在真空封存的三层玻璃罩內,存放在国际计量局的地下室有环境监控的保险箱里。并且开启保险箱需要三条被分开保管的钥匙。足可见人们对于标准原器的重视。 而和它配套的标准砝码一直被安置在位于法国巴黎塞夫尔的一座城堡中、放在一个防止它与外界接触的保险箱里。 而其他各国的千克原器副本大约每50年要送回与千克原器核准一次。

重重保护下的千克原器
所以千克是现在在使用的几个标准单位中唯一一个用实物定义的单位。
但是2011年有报道说:国际千克原器——铂-铱合金圆柱体的重量可能减少了大约50微克,相当于一小粒沙子的重量,具体原因仍旧是一个谜金奎丽。(胖子)
在2011年,国际计量大会以全体55位代表一致赞成的票数,同意根据一个物理常数来重新定义千克,计划预定在2018年完成。现在已经有科学家提出用若干个硅原子或者碳12原子的质量来定义千克,或者使用基于普朗克常数的定义来作为千克的标准。而这个标准会在2018年的国际计量大会中公布。我们一起拭目以待吧。
至此,我们讲了三个常用的标准单位的来龙去脉。
想想着三个单位的故事,我们会发现在科学认知世界的道路上,我们人类是一步一步的递进的。随着科学的进步,认识水平的提高。我们对于简单的单位有了越来越科学的定义。在我们的生活中也是这样,常见的事物也需要我们用科学和严谨的态度去对待。认真的思考、勤奋的实践,简单的事物也可以变得不简单。

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