Et koordineret målesystem er en af ​​menneskehedens største bedrifter – vi skal holde fast i det – Physics World

Et koordineret målesystem er en af ​​menneskehedens største bedrifter – vi skal holde fast i det – Physics World

Tidsstempel: 19. maj 2023 kl. 10

Steven dommer hævder, at det ville være forkert for lande at vende tilbage til imperialistiske foranstaltninger

frugt- og grøntbod i Borough Market, London
Balancehandling De to målesystemer – imperial og metrisk – bruges ofte sammen i britiske butikker. (Med høflighed: iStock)

Da jeg gik i folkeskolen i 1960'erne, blev målinger udført ved hjælp af traditionelle eller kejserlige enheder. Unse, pund, sten, tomme, fod og så videre blev kombineret i multipla af 3, 4, 12, 14, 16 og ... 1760 (en mile er 1760 yards) og havde ofte mærkelige definitioner. Den furlong stammede for eksempel fra den længde, som en oksetrukket plov kunne dække, nemlig 220 yards.

Fra 1974 og frem skete en kærkommen ændring da det blev obligatorisk for britiske skoler at lære metriske enheder – et målesystem, der gav mening, baseret på multipla af 10. Det bizarre ordforråd af forskellige enheder blev erstattet af præfikser, der var de samme, uanset om man målte længde, tid, masse eller radioaktivitet. Det er et system, der er enkelt og fungerer fra det helt lille til det helt store.

For dette koncept kan vi takke den Northamptonshire-fødte præst og naturfilosof Pastor John Wilkins (1614-1672). En af de største tænkere i sin generation, i 1668 foreslog han et målesystem baseret på en universel standard for længde og et decimalskema. Det var et af de første konkrete forslag til det metriske målesystem.

Hans ideer blev ikke vedtaget med det samme, men Wilkins vidste, at der, med Prædikerens ord, er en tid for enhver sag under himlen. For det metriske system var den tid den franske revolution. Målinger i Frankrig i det 18. århundrede havde været et rod, med hundredvis af lokale systemer, der førte til utallige svig. Rimelige vægte og mål var et krav fra de revolutionære.

Faktisk kontaktede biskoppen af ​​Autun i 1790 Talleyrand det britiske parlament for at foreslå at vedtage et samlet system af målinger. Dette formodede engelsk-franske samarbejde blev afvist af det britiske parlament, men franskmændene pressede alligevel på. Fordelene ved det nye metriske system var tydelige, og den 20. maj 1875 blev en international traktat - Meterkonventionen - underskrevet, der etablerede det metriske målesystem.

Konventionen etablerede også International Weights and Measures Bureau (BIPM) for at koordinere den nye ordning. Et af dets første opgaver var at konstruere et standardkilogram - en metalartefakt, der skulle tjene som referencepunkt for verden. Lande ville have en kopi af artefakten, hvilket giver industrien mulighed for at sammenligne deres vægt med kopien. Det viste sig vanskeligt at konstruere standardkilogrammet, og faktisk var et britisk ingeniørfirma, Johnson Matthey, fik til opgave at hjælpe. Det første standard kilogram, kendt som International prototype kilogram, er på BIPM den dag i dag.

Alligevel er det metriske system - kendt som Système International d'Unités eller blot "SI" - skulle udvides for at imødekomme industriens behov. Det viste sig, at der kun var brug for syv basisenheder (masse, længde, tid, elektrisk strøm, temperatur, lysstyrke og mængde af stof); alt andet kunne udtrykkes i form af disse enheder. Metoder blev udviklet til at realisere standardenheder, der kun var afhængige af den underliggende fysik.

Den britiske regering bør indse, at det metriske system har stærke britiske rødder og bør bifalde det bidrag, britiske videnskabsmænd har ydet, snarere end at opfatte det som noget 'fremmed' 

Selvom kilogrammet forblev stædigt svært at erstatte, var det en britisk videnskabsmand - Bryan Kibble - der hjalp med at finde en løsning. Baseret på Nationalt fysisk laboratorium i Teddington, Storbritannien, udviklede han en genial balance, der knyttede en måling af masse til kraften produceret af en elektrisk strøm i en spole og dermed til Planck-konstanten. Standardkilogrammet kunne trække sig yndefuldt tilbage, og fra 20. maj 2019 var alle målinger baseret på konstanter, der beskriver den naturlige verden. Wilkins' vision var gået i opfyldelse.

'Daskab overmål'

Jeg nævner alt dette, fordi det er i morgen, den 20. maj 2023 Verdens metrologidag. Det fejrer årsdagen for underskrivelsen af ​​Meter-konventionen, som Storbritannien underskrev i 1884, efter at have legaliseret brugen af ​​metriske system flere år tidligere. Temaet i år er metrologi til støtte for det globale fødevaresystem. Dette omfatter hurtige målinger af masse for at sikre, at færdigpakkede fødevarer er mærket korrekt, bestemmelse af isotopsammensætningen af ​​fødevarer af høj værdi (såsom honning) for at bekræfte deres oprindelse og påvisning af kemisk eller biologisk forurening.

På trods af succesen med det metriske system er der stadig nogle politikere i Storbritannien, som - i denne post-Brexit-tid - faktisk overvejer, om det ville være bedre for butikker at vende tilbage til imperialistiske enheder. Regeringen endda foretaget en undersøgelse at måle den offentlige mening om en tilbagevenden til historiske vægte og mål, som modtog over 100,000 svar. Men eksisterende lovgivning tillader allerede butikker at bruge traditionelle enheder, så længe der også vises metriske enheder.

Selvfølgelig er der intet galt i at bruge de gamle enheder sammen med SI, og der er intet i de nuværende britiske regler, der forbyder det. Pundet er defineret til at være præcis 0.45359237 kg og en tomme er præcis 2.54 cm, så de to systemer er forbundet. Min lokale pub sælger øl i fadøl, jeg køber benzin i liter, angiver min højde i fod og tommer, og jeg bruger centimeter eller tommer, når jeg hugger træ til gør-det-selv-projekter, hvad der er mest bekvemt.

At have de to systemer er et kompromis, der har fungeret godt i årtier. Bortset fra den tid og de penge, der spildes på undersøgelsen, vækker den britiske regering simpelthen utilfredshed mellem dem, der ønsker at gå tilbage til "de gode gamle dage", og en yngre generation, der ønsker at følge med tiden.

Den britiske regering bør indse, at det metriske system har stærke britiske rødder og bør bifalde det bidrag, som britiske videnskabsmænd har ydet, snarere end at opfatte det som noget "fremmed". Det bør fejre videnskaben om metrologi og se på de muligheder, som udvikling giver innovative instrumenter baseret på kvantemekanik og forbedring af produktiviteten ved at indføre digitalisering. Et harmoniseret målesystem er en af ​​menneskehedens største bedrifter, og for enhver regering at fremme en tilbagevenden til de gamle måder er tåbelighed ud over mål.

Med den franske matematiker og filosof Marquis de Condorcets ord i 1791, er det metriske system "for alle mennesker, for alle tider".

Tidsstempel:

Mere fra Fysik verden