A koordinált mérési rendszer az emberiség egyik legnagyobb vívmánya – ragaszkodnunk kell hozzá – Fizika világ

A koordinált mérési rendszer az emberiség egyik legnagyobb vívmánya – ragaszkodnunk kell hozzá – Fizika világ

Időbélyeg: 19. május 2023. 10:00

Steven Judge azzal érvel, hogy helytelen lenne, ha az országok visszatérnének a birodalmi intézkedésekhez

gyümölcs és zöldség bódé a londoni Borough Marketben
Kiegyenlítő cselekmény A két mérési rendszert – angolszász és metrikus – gyakran együtt használják az Egyesült Királyság üzleteiben. (jóvoltából: iStock)

Amikor az 1960-as években általános iskolás voltam, a méréseket hagyományos vagy birodalmi mértékegységekkel végezték. Az uncia, font, kő, hüvelyk, láb és így tovább a 3, 4, 12, 14, 16 és…1760 többszörösei voltak (egy mérföld 1760 yard), és gyakran voltak furcsa meghatározások. A furlong például abból a hosszból származik, amelyet egy ökör vontatott eke el tudott fedni, azaz 220 yard.

1974-től örvendetes változás következett be, amikor kötelezővé vált az Egyesült Királyság iskoláiban a metrikus mértékegységek tanítása – egy értelmes mérési rendszer, amely 10 többszörösén alapult. A különböző mértékegységek bizarr szókészletét felváltották az előtagok, amelyek ugyanazok voltak, függetlenül attól, hogy hosszúságot, időt, tömeget vagy radioaktivitást mértek. Ez egy egyszerű rendszer, amely a nagyon kicsitől a nagyon nagyig működik.

Ezt a koncepciót a northamptonshire-i születésű papnak és természetfilozófusnak köszönhetjük John Wilkins tiszteletes (1614–1672). Nemzedékének egyik legnagyobb gondolkodója 1668-ban egy univerzális hosszmércen és decimális sémán alapuló mérési rendszert javasolt. Ez volt az egyik első konkrét javaslat a metrikus mérési rendszerre.

Elképzeléseit nem fogadták el azonnal, de Wilkins tudta, hogy a Prédikátor szavaival élve minden ügynek megvan a maga ideje az ég alatt. A metrikus rendszer számára ez az idő a francia forradalom volt. A 18. századi Franciaországban a mérések zűrzavarosak voltak, több száz helyi rendszer számtalan csaláshoz vezetett. A tisztességes súlyok és mértékek a forradalmárok egyik követelése volt.

Valóban, 1790-ben Talleyrand, Autun püspöke felvette a kapcsolatot a brit parlamenttel, hogy javaslatot tegyen egy egységes mérési rendszer elfogadására. Ezt a feltételezett angol-francia együttműködést a brit parlament elutasította, de a franciák így is továbbléptek. Az új metrikus rendszer előnyei egyértelműek voltak, és 20. május 1875-án nemzetközi szerződés – a Mérőegyezmény – aláírására került sor, amely létrehozta a mérések metrikus rendszerét.

Az egyezmény megállapította a Nemzetközi Súly- és Mértékiroda (BIPM) az új rendszer összehangolására. Az egyik első munkája egy szabvány kilogramm megalkotása volt – egy fémműtárgyat, amely referenciapontként szolgálna a világ számára. Az országok birtokolnák a műtárgy másolatát, lehetővé téve az ipar számára, hogy összehasonlítsák súlyukat a másolattal. A standard kilogramm megalkotása nehéznek bizonyult, és valójában egy brit mérnöki cég, Johnson Matthey, megbízást kapott, hogy segítsen. Az első standard kilogramm, az úgynevezett Nemzetközi prototípus kilogramm, a mai napig a BIPM-en van.

Pedig a metrikus rendszer – az úgynevezett Système International d'Unités vagy egyszerűen csak „SI” – kellett terjeszkednie, hogy megfeleljen az ipar igényeinek. Azt találták, hogy mindössze hét alapegységre volt szükség (tömeg, hossz, idő, elektromos áram, hőmérséklet, fényerősség és anyagmennyiség); minden mást ezekkel az egységekkel lehetne kifejezni. Módszereket dolgoztak ki szabványos egységek megvalósítására, amelyek csak a mögöttes fizikára támaszkodtak.

Az Egyesült Királyság kormányának fel kellene ismernie, hogy a metrikus rendszernek erős brit gyökerei vannak, és üdvözölnie kell a brit tudósok hozzájárulását, ahelyett, hogy „idegennek” tekintené. 

Bár a kilogramm makacsul nehezen pótolható maradt, egy brit tudós – Bryan Kibble – segített megtalálni a megoldást. Alapján a Nemzeti Fizikai Laboratórium Teddingtonban (Egyesült Királyság) kifejlesztett egy zseniális mérleget, amely összekapcsolta a tömeg mérését a tekercsben lévő elektromos áram által keltett erővel, és így a Planck-állandóval. A standard kilogramm kecsesen visszavonulhatott, és 20. május 2019-tól minden mérés a természeti világot leíró állandókon alapult. Wilkins látomása megvalósult.

"Mérhetetlen butaság"

Mindezt azért említem, mert holnap, 20. május 2023 A metrológia világnapja. A mérőegyezmény aláírásának évfordulóját ünnepli, amelyet az Egyesült Királyság 1884-ben írt alá, miután több évvel korábban legalizálta a metrikus rendszer használatát. Az idei téma a metrológia a globális élelmiszerrendszer támogatására. Ez magában foglalja a gyors tömegméréseket az előre csomagolt élelmiszerek helyes címkézésének biztosítására, a nagy értékű élelmiszerek (például a méz) izotóp-összetételének meghatározását az eredet megerősítése érdekében, valamint a kémiai vagy biológiai szennyeződés kimutatását.

A metrikus rendszer sikere ellenére továbbra is vannak olyan politikusok az Egyesült Királyságban, akik – ebben a Brexit utáni korban – ténylegesen azon gondolkodnak, vajon jobb lenne-e, ha az üzletek áttérnének a birodalmi egységekre. Még a kormány is felmérést végzett felmérni a közvéleményt a történelmi súlyokhoz és mértékekhez való visszatérésről, amelyre több mint 100,000 XNUMX válasz érkezett. A hatályos jogszabályok azonban már lehetővé teszik az üzletek számára a hagyományos mértékegységek használatát, amennyiben a metrikus mértékegységek is megjelennek.

Természetesen semmi baj nincs azzal, ha a régi mértékegységeket az SI mellett használjuk, és a jelenlegi brit szabályozás sem tiltja ezt. A font pontosan 0.45359237 kg, egy hüvelyk pedig pontosan 2.54 cm, tehát a két rendszer össze van kapcsolva. A helyi kocsmám korsós sört árul, én literben veszek benzint, lábban és hüvelykben adom meg a magasságomat, és centimétereket vagy hüvelykeket használok, amikor barkácsmunkákhoz vágok fát, ami a legkényelmesebb.

A két rendszer megléte évtizedek óta jól működő kompromisszum. A felmérésre pazarolt időn és pénzen kívül az Egyesült Királyság kormánya egyszerűen elégedetlenséget szít azok között, akik vissza akarnak nyúlni a „régi szép időkbe”, és a fiatalabb generáció között, akik lépést akarnak tartani a korral.

Az Egyesült Királyság kormányának fel kell ismernie, hogy a metrikus rendszernek erős brit gyökerei vannak, és dicsérnie kell a brit tudósok hozzájárulását, ahelyett, hogy „idegennek” tekintené. Ünnepelni kellene a metrológia tudományát, és a fejlesztés által kínált lehetőségeket keresni innovatív, kvantummechanikán alapuló műszerek valamint a termelékenység javítása a digitalizálás bevezetésével. A harmonizált mérési rendszer az emberiség egyik legnagyobb vívmánya, és ha bármely kormány előmozdítja a visszatérést a régi módokhoz, az mérhetetlen ostobaság.

Marquis de Condorcet francia matematikus és filozófus 1791-ben megfogalmazott szavai szerint a metrikus rendszer „minden embernek, minden időknek szól”.

Időbélyeg:

Még több Fizika Világa