किलोग्राम का अतीत और वर्तमान

एक किलोग्राम का वजन कितना होता है? वैज्ञानिक सैकड़ों वर्षों से इस साधारण सी प्रतीत होने वाली समस्या का पता लगा रहे हैं।

1795 में, फ़्रांस ने एक कानून लागू किया जिसके अनुसार "ग्राम" को "एक घन में पानी का पूर्ण भार, जिसकी मात्रा बर्फ पिघलने पर तापमान पर एक मीटर के सौवें हिस्से के बराबर होती है (अर्थात, 0 डिग्री सेल्सियस)।" 1799 में, वैज्ञानिकों ने पता लगाया कि पानी का आयतन सबसे अधिक स्थिर होता है जब पानी का घनत्व 4 डिग्री सेल्सियस पर सबसे अधिक होता है, इसलिए किलोग्राम की परिभाषा बदलकर "4 डिग्री सेल्सियस पर 1 घन डेसीमीटर शुद्ध पानी का द्रव्यमान" हो गई है। ”। इससे शुद्ध प्लैटिनम मूल किलोग्राम का उत्पादन हुआ, किलोग्राम को उसके द्रव्यमान के बराबर परिभाषित किया गया है, जिसे अभिलेख किलोग्राम कहा जाता है।

इस अभिलेखीय किलोग्राम का उपयोग 90 वर्षों से एक बेंचमार्क के रूप में किया जाता रहा है। 1889 में, मेट्रोलॉजी पर पहले अंतर्राष्ट्रीय सम्मेलन ने अंतरराष्ट्रीय मूल किलोग्राम के रूप में अभिलेखीय किलोग्राम के निकटतम प्लैटिनम-इरिडियम मिश्र धातु प्रतिकृति को मंजूरी दे दी। "किलोग्राम" का वजन प्लैटिनम-इरिडियम मिश्र धातु (90% प्लैटिनम, 10% इरिडियम) सिलेंडर द्वारा परिभाषित किया गया है, जिसकी ऊंचाई और व्यास लगभग 39 मिमी है, और वर्तमान में पेरिस के बाहरी इलाके में एक तहखाने में संग्रहीत है।

अंतर्राष्ट्रीय मूल किलोग्राम

ज्ञानोदय के युग से, सर्वेक्षण करने वाला समुदाय एक सार्वभौमिक सर्वेक्षण प्रणाली स्थापित करने के लिए प्रतिबद्ध रहा है। यद्यपि यह भौतिक वस्तु को माप बेंचमार्क के रूप में उपयोग करने का एक व्यवहार्य तरीका है, क्योंकि भौतिक वस्तु मानव निर्मित या पर्यावरणीय कारकों से आसानी से क्षतिग्रस्त हो जाती है, स्थिरता प्रभावित होगी, और माप समुदाय हमेशा इस विधि को जल्द से जल्द छोड़ना चाहता है यथासंभव।

किलोग्राम द्वारा अंतर्राष्ट्रीय मूल किलोग्राम परिभाषा को अपनाने के बाद, एक प्रश्न है जिसके बारे में मेट्रोलॉजिस्ट बहुत चिंतित हैं: यह परिभाषा कितनी स्थिर है? क्या यह समय के साथ बह जाएगा?

यह कहा जाना चाहिए कि यह प्रश्न द्रव्यमान इकाई किलोग्राम की परिभाषा की शुरुआत में उठाया गया था। उदाहरण के लिए, जब 1889 में किलोग्राम को परिभाषित किया गया था, तब अंतर्राष्ट्रीय वजन और माप ब्यूरो ने 7 प्लैटिनम-इरिडियम मिश्र धातु किलोग्राम वजन का उत्पादन किया था, जिनमें से एक अंतर्राष्ट्रीय मूल किलोग्राम का उपयोग द्रव्यमान इकाई किलोग्राम को परिभाषित करने के लिए किया जाता है, और अन्य 6 वजन का उपयोग किया जाता है। एक ही सामग्री से बने और एक ही प्रक्रिया का उपयोग द्वितीयक बेंचमार्क के रूप में यह जांचने के लिए किया जाता है कि क्या एक दूसरे के बीच समय के साथ अंतर है।

साथ ही, उच्च परिशुद्धता प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, हमें अधिक स्थिर और सटीक माप की भी आवश्यकता है। इसलिए, भौतिक स्थिरांक के साथ अंतर्राष्ट्रीय बुनियादी इकाई को फिर से परिभाषित करने की योजना प्रस्तावित की गई थी। माप इकाइयों को परिभाषित करने के लिए स्थिरांक का उपयोग करने का मतलब है कि ये परिभाषाएँ वैज्ञानिक खोजों की अगली पीढ़ी की जरूरतों को पूरा करेंगी।

अंतर्राष्ट्रीय वज़न और माप ब्यूरो के आधिकारिक आंकड़ों के अनुसार, 1889 से 2014 तक 100 वर्षों में, अन्य मूल किलोग्राम और अंतर्राष्ट्रीय मूल किलोग्राम की गुणवत्ता स्थिरता में लगभग 50 माइक्रोग्राम का बदलाव आया। इससे पता चलता है कि गुणवत्ता इकाई के भौतिक बेंचमार्क की स्थिरता में कोई समस्या है। हालाँकि 50 माइक्रोग्राम का परिवर्तन छोटा लगता है, लेकिन कुछ उच्च-स्तरीय उद्योगों पर इसका बहुत बड़ा प्रभाव पड़ता है।

यदि किलोग्राम भौतिक बेंचमार्क को बदलने के लिए बुनियादी भौतिक स्थिरांक का उपयोग किया जाता है, तो द्रव्यमान इकाई की स्थिरता स्थान और समय से प्रभावित नहीं होगी। इसलिए, 2005 में, वज़न और माप के लिए अंतर्राष्ट्रीय समिति ने अंतर्राष्ट्रीय इकाई प्रणाली की कुछ बुनियादी इकाइयों को परिभाषित करने के लिए बुनियादी भौतिक स्थिरांक के उपयोग के लिए एक रूपरेखा का मसौदा तैयार किया। यह अनुशंसा की जाती है कि प्लैंक स्थिरांक का उपयोग द्रव्यमान इकाई किलोग्राम को परिभाषित करने के लिए किया जाए, और सक्षम राष्ट्रीय स्तर की प्रयोगशालाओं को संबंधित वैज्ञानिक अनुसंधान कार्य करने के लिए प्रोत्साहित किया जाए।

इसलिए, मेट्रोलॉजी पर 2018 अंतर्राष्ट्रीय सम्मेलन में, वैज्ञानिकों ने अंतरराष्ट्रीय प्रोटोटाइप किलोग्राम को आधिकारिक तौर पर डीकमीशन करने के लिए मतदान किया, और "किलो" को फिर से परिभाषित करने के लिए प्लैंक स्थिरांक (प्रतीक एच) को नए मानक के रूप में बदल दिया।