Seuraa 
Viestejä1

Katsoin ylen dokumentin "Mitat ja mittaaminen" joka käsitteli kiloa ja moolia (jaksossa 2/3). 

Ohjelmassa käsiteltiin mittayksiköiden historiaa ja sitä missä nykyään mennään. Kilon kohdalla maailmankuvani kuitenkin järkkyi. Kaikki SI-yksiköt pyritään sitomaan jollain tavalla luonnonvakioihin mutta kilo on ilmeisesti poikkeus. Alunperin kilon piti olla sama kuin yhden tislatun vesilitran massa kunnes huomattiin että lämpötila vaikuttaa veden tilavuuteen (litra). Uusi määritelmä oli, että veden pitää olla jäätymispisteessä ja tätä toitottaa wikipediakin kertoen neljästä celsius asteesta. Lopputulos on, että määritettiin kilon prototyyppi, jota säilytetään Ranskassa lähellä Pariisia. Kaikki kilon punnukset ja määritelmät pohjautuvat tähän aikoinaan tehtyyn prototyyppiin ja nyt kysymys kuuluukin:

Miltä pohjalta kilon prototyyppi on tehty? Mikä se määritelmä on? Olen tarkistanut wikipedian ja SI-oppaan ja fysiikan kirjat. Myös em. dokumentissa hypättiin suoraan kohtaan "ja sitten valmistettiin kilon prototyyppi" kertomatta perustuuko tämä proto mihinkään luonnonilmiöön esim. siihen vesilitraan ja jos perustuu niin missä lämpötilassa (4°C vai 20°C vai jokin muu). 

Dokkarissa kerrottin kahdesta labrasta joilla on eri lähestymistavat kilon uudelleen määrittämiseen. Nämä ovat työskennellet jo 70-luvulta asti asian kimpussa. Toinen pyrkii Watti-vaa'an avulla punnitsemaan erityisten tarkasti kilon proton (WTF?!!? miksi edelleen tämä jonkun viilaama metallipalikka) ja toinen taasen laskemaan kilon painoisen piipallon kaikki atomin jonka perusteella voidaan sanoa että kilo olisi xxx pii atomia. Jälleen kerran referenssinä on se iänikuinen metallilieriö jonka joku on aikoinaan väsännyt. Mikä järki tässä on? Jo aikoinaan tavoite oli että kaikki yksiköt perustuisivat luonnonvakioihin ja olisivat kytköksissä toisiinsa vrt. metrin mitalla saat rakennettua kuution jonka voit jakaa litroihin ja litran avulla voit määrittää kilon. Onko kilon proto nyt sitten se yksi ja ainoa mitta jota käytetään vaikka se ei ole kytköksissä muihin mittoihin? Miksi ei voitaisi unohtaa sitä epätarkkaa lieriötä (jonka ominaisuden muuttuvat vuosi vuodelta) ja päättää että yksi kilo on vaikka xxx biljoonaa piiatomin massaa ja näin olisi aina? Tai punnita se vesilitra erityisen tarkasti erityisen tarkassa lämpötilassa.

Sivut

Kommentit (127)

Eusa
Seuraa 
Viestejä16195

Massan yksikön määrittelyä vaikeuttaa se, ettei massan olemuksesta ole riittävän laajaa konsensuskäsitystä, eikä gravitaatiota/inertiaa ole kvantteina havaittu.

Vaikka tutkimani tyhjöenergiaan perustuva tasapaino saataisiin formuloitua, massa joka tapauksessa on kytköksissä koko sidosrakenteeseen ja gravitaatiokentän jyrkkyyden aiheuttamiin jännityksiin, eikä tosiaan vähäisimpänä värähtelyenergian määrään eli lämpöön.

Miten tarvittaessa rakentaa määrityksen pohjalta gramman vertailukappale olipa mittausolosuhde mikä tahansa? Todennäköisesti auttava ratkaisu vaatii vielä kymmeniä, ehkä satoja, vuosia.

 

Hienorakennevakio vapausasteista: (1+2¹+3²+5³+1/2¹*3²/5³)⁻¹ = 137,036⁻¹

lokki
Seuraa 
Viestejä5014
Ajatuksia

Onko kilon proto nyt sitten se yksi ja ainoa mitta jota käytetään vaikka se ei ole kytköksissä muihin mittoihin? Miksi ei voitaisi unohtaa sitä epätarkkaa lieriötä (jonka ominaisuden muuttuvat vuosi vuodelta) ja päättää että yksi kilo on vaikka xxx biljoonaa piiatomin massaa ja näin olisi aina? Tai punnita se vesilitra erityisen tarkasti erityisen tarkassa lämpötilassa.

Juuri noin halutaankin päättää, mutta se vaatii tiedon, kuinka monen piiatomin massaan sitä verrataan. Kilogramman massan kun täytyy olla yhteydessä muihin luonnonvakioihin hitautensa kautta. Kilon massan pitää määritelmänsä mukaan kiihtyä yhden Newtonin voimalla tasan 1m/s² kiihtyvyydellä. Tuota tietoa hyväksi käyttäen se alkuperäinen kilon prototyyppikin on laadittu. Sitä ei voida kuitenkaan toisintaa pelkän ohjeen avulla, sillä ei tiedetä (riittävän) tarkasti, montako atomia siinä milloinkin on. Siksi tarvitaan kytkös atomimäärään ja tai sähkömagneettiseen voimaan. Tuossa atomien laskemisessa on vielä sekin lisäarvo, että sillä saadaan yksiselitteisen kilogramman massan reseptin lisäksi tarkka tieto Avogadron vakiosta, joka kytkee atomien massat niiden lukumäärään.

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla
Eusa
Seuraa 
Viestejä16195
lokki

Tuossa atomien laskemisessa on vielä sekin lisäarvo, että sillä saadaan yksiselitteisen kilogramman massan reseptin lisäksi tarkka tieto Avogadron vakiosta, joka kytkee atomien massat niiden lukumäärään.

Valitettavasti on hyvin todennäköistä, ettei atomien lukumäärä toimi ristiriidattomasti massaperusteena kuin rajatuissa oloissa. Eksoottisempiin paineisiin, liiketilaan ja gravitaatioon mentäessä massaan tulee mukaan paljon muutakin.

Hienorakennevakio vapausasteista: (1+2¹+3²+5³+1/2¹*3²/5³)⁻¹ = 137,036⁻¹

CE-hyväksytty
Seuraa 
Viestejä29006
Ajatuksia

Dokkarissa kerrottin kahdesta labrasta joilla on eri lähestymistavat kilon uudelleen määrittämiseen. Nämä ovat työskennellet jo 70-luvulta asti asian kimpussa. Toinen pyrkii Watti-vaa'an avulla punnitsemaan erityisten tarkasti kilon proton (WTF?!!? miksi edelleen tämä jonkun viilaama metallipalikka) ja toinen taasen laskemaan kilon painoisen piipallon kaikki atomin jonka perusteella voidaan sanoa että kilo olisi xxx pii atomia. Jälleen kerran referenssinä on se iänikuinen metallilieriö jonka joku on aikoinaan väsännyt. Mikä järki tässä on? Jo aikoinaan tavoite oli että kaikki yksiköt perustuisivat luonnonvakioihin ja olisivat kytköksissä toisiinsa vrt. metrin mitalla saat rakennettua kuution jonka voit jakaa litroihin ja litran avulla voit määrittää kilon. Onko kilon proto nyt sitten se yksi ja ainoa mitta jota käytetään vaikka se ei ole kytköksissä muihin mittoihin? Miksi ei voitaisi unohtaa sitä epätarkkaa lieriötä (jonka ominaisuden muuttuvat vuosi vuodelta) ja päättää että yksi kilo on vaikka xxx biljoonaa piiatomin massaa ja näin olisi aina? Tai punnita se vesilitra erityisen tarkasti erityisen tarkassa lämpötilassa.

On aivan sama paljonko se tämänhetkinen proto painaa. Sen massa saadaan kuitenkin kytkettyä muihin mittoihin kun tiedetään sen tarkka paino tai muut ominaisuudet. Siinä vaakahommassa muistaakseni oli kyse sen proton nostamiseen tarvittavan voiman muuttamisesta sähköisiksi suureiksi. Kilo voidaan sitten määritellä vaikkapa tehon, ajan ja pituuden yms. avulla. Siitä päästään alkeisvaraukseen ja valonnopeuteen. Ne on ainakin riittävän vakioita.

 

wisti
Seuraa 
Viestejä13774
lokki

 Kilon massan pitää määritelmänsä mukaan kiihtyä yhden Newtonin voimalla tasan 1m/s² kiihtyvyydellä. Tuota tietoa hyväksi käyttäen se alkuperäinen kilon prototyyppikin on laadittu.

Ei vaan täsmälleen päin vastoin. Newton on määritelty metrin, sekunnin, ja kilogramman avulla. Newtonia ei säilytetä Pariisissa.

wisti
Seuraa 
Viestejä13774
Eusa
lokki

Tuossa atomien laskemisessa on vielä sekin lisäarvo, että sillä saadaan yksiselitteisen kilogramman massan reseptin lisäksi tarkka tieto Avogadron vakiosta, joka kytkee atomien massat niiden lukumäärään.

Valitettavasti on hyvin todennäköistä, ettei atomien lukumäärä toimi ristiriidattomasti massaperusteena kuin rajatuissa oloissa. Eksoottisempiin paineisiin, liiketilaan ja gravitaatioon mentäessä massaan tulee mukaan paljon muutakin.

Mitähän muuta siihen tulee mukaan? Siitä olisi mielenkiintoista kuulla. Aika äkkiä pystyit analyysisi tekemään noin fysiikan harrastelijaksi.

JPI
Seuraa 
Viestejä26805
wisti
Eusa
lokki

Tuossa atomien laskemisessa on vielä sekin lisäarvo, että sillä saadaan yksiselitteisen kilogramman massan reseptin lisäksi tarkka tieto Avogadron vakiosta, joka kytkee atomien massat niiden lukumäärään.

Valitettavasti on hyvin todennäköistä, ettei atomien lukumäärä toimi ristiriidattomasti massaperusteena kuin rajatuissa oloissa. Eksoottisempiin paineisiin, liiketilaan ja gravitaatioon mentäessä massaan tulee mukaan paljon muutakin.

Mitähän muuta siihen tulee mukaan? Siitä olisi mielenkiintoista kuulla. Aika äkkiä pystyit analyysisi tekemään noin fysiikan harrastelijaksi.

Eusa puhuu periaatteessa asiaa, vaikka se ei ole ollenkaan asiaa tässä yhteydessä, sillä nuo atomit voidaan ottaa kilogramman määritelmäksi kun ne ovat tietyissä tarkkaan määritellyissä olosuhteissa, mikä käytännössä tarkoittaa mitä tahansa maapinnalla tai avaruudessa olevaa labraa tms. Eusa ilmeisesti tarkoittaa sitä että atomeilla voi olle erilaisia liiketiloja, jollon E=mc^2 "astuu kuvaan" esim. liike-energian muodossa. Tuo on kuitenkin käytännön kannalta pelkkää hiusten halkomista, sillä kyseessähän olisi nimenomaan kilogramman määrittämien juurikin tietyissä lähes totaalisesti vaikioisissa olosuhteissa.

Asiasta toiseen: Kun katsoin tuota dokumenttia, niin tuli mieleen: Eikö olis helpompi tehdä vaikkapa kuution, suorakaiteen tai piin luonnollista kidemuotoa jäljittevän makroskooppisen kappaleen muotoinen pala kuin pallo ja laskea siinä kappaleesa olevien piiatoimien määrä. Siis mitä ihmeen hyötyä juuri pallomuodosta on?

3³+4³+5³=6³

JPI
Seuraa 
Viestejä26805
wisti
lokki

 Kilon massan pitää määritelmänsä mukaan kiihtyä yhden Newtonin voimalla tasan 1m/s² kiihtyvyydellä. Tuota tietoa hyväksi käyttäen se alkuperäinen kilon prototyyppikin on laadittu.

Ei vaan täsmälleen päin vastoin. Newton on määritelty metrin, sekunnin, ja kilogramman avulla. Newtonia ei säilytetä Pariisissa.

Niin, eli lyhyesti: Ei voida määritellä 1N voimaa ellei olla jo ensin määritelty kilogramman massaa.

3³+4³+5³=6³

Eusa
Seuraa 
Viestejä16195
JPI
wisti
Eusa
lokki

Tuossa atomien laskemisessa on vielä sekin lisäarvo, että sillä saadaan yksiselitteisen kilogramman massan reseptin lisäksi tarkka tieto Avogadron vakiosta, joka kytkee atomien massat niiden lukumäärään.

Valitettavasti on hyvin todennäköistä, ettei atomien lukumäärä toimi ristiriidattomasti massaperusteena kuin rajatuissa oloissa. Eksoottisempiin paineisiin, liiketilaan ja gravitaatioon mentäessä massaan tulee mukaan paljon muutakin.

Mitähän muuta siihen tulee mukaan? Siitä olisi mielenkiintoista kuulla. Aika äkkiä pystyit analyysisi tekemään noin fysiikan harrastelijaksi.

Eusa puhuu periaatteessa asiaa, vaikka se ei ole ollenkaan asiaa tässä yhteydessä, sillä nuo atomit voidaan ottaa kilogramman määritelmäksi kun ne ovat tietyissä tarkkaan määritellyissä olosuhteissa, mikä käytännössä tarkoittaa mitä tahansa maapinnalla tai avaruudessa olevaa labraa tms. Eusa ilmeisesti tarkoittaa sitä että atomeilla voi olle erilaisia liiketiloja, jollon E=mc^2 "astuu kuvaan" esim. liike-energian muodossa. Tuo on kuitenkin käytännön kannalta pelkkää hiusten halkomista, sillä kyseessähän olisi nimenomaan kilogramman määrittämien juurikin tietyissä lähes totaalisesti vaikioisissa olosuhteissa.

Asiasta toiseen: Kun katsoin tuota dokumenttia, niin tuli mieleen: Eikö olis helpompi tehdä vaikkapa kuution, suorakaiteen tai piin luonnollista kidemuotoa jäljittevän makroskooppisen kappaleen muotoinen pala kuin pallo ja laskea siinä kappaleesa olevien piiatoimien määrä. Siis mitä ihmeen hyötyä juuri pallomuodosta on?

Pallomuoto tasoittuu vakiolämpötilaan parhaiten ja kun mikrogravitaatiokin on huomioitava, jännitykset ovat pallossa symmetrisimmät.

Hienorakennevakio vapausasteista: (1+2¹+3²+5³+1/2¹*3²/5³)⁻¹ = 137,036⁻¹

Eusa
Seuraa 
Viestejä16195
JPI

Eusa puhuu periaatteessa asiaa, vaikka se ei ole ollenkaan asiaa tässä yhteydessä, sillä nuo atomit voidaan ottaa kilogramman määritelmäksi kun ne ovat tietyissä tarkkaan määritellyissä olosuhteissa, mikä käytännössä tarkoittaa mitä tahansa maapinnalla tai avaruudessa olevaa labraa tms. Eusa ilmeisesti tarkoittaa sitä että atomeilla voi olle erilaisia liiketiloja, jollon E=mc^2 "astuu kuvaan" esim. liike-energian muodossa. Tuo on kuitenkin käytännön kannalta pelkkää hiusten halkomista, sillä kyseessähän olisi nimenomaan kilogramman määrittämien juurikin tietyissä lähes totaalisesti vaikioisissa olosuhteissa.

Mitenkäs vakioit olosuhteet Jupiterin sisään sijoitetussa labrassa? Oletetaan, että siellä halutaan tehdä invariantteja kokeita. Vielä vaikeampiakin paikkoja voi kehitellä...

Hienorakennevakio vapausasteista: (1+2¹+3²+5³+1/2¹*3²/5³)⁻¹ = 137,036⁻¹

Vierailija
Eusa
lokki

Tuossa atomien laskemisessa on vielä sekin lisäarvo, että sillä saadaan yksiselitteisen kilogramman massan reseptin lisäksi tarkka tieto Avogadron vakiosta, joka kytkee atomien massat niiden lukumäärään.

Valitettavasti on hyvin todennäköistä, ettei atomien lukumäärä toimi ristiriidattomasti massaperusteena kuin rajatuissa oloissa. Eksoottisempiin paineisiin, liiketilaan ja gravitaatioon mentäessä massaan tulee mukaan paljon muutakin.

Jotenkin on vaikea uskoa että jokaisen atomin massa olisi täsmälleen saman verran.

Ei jokainen rasvasolukaan ole saman kokoinen. Ehkä typerä vertaus, mutta oma arvaus on että myös atomit on "yksilöllisiä" vaikka eroa ei ehkä vielä havaitakkaan.

Ei me ihmisetkään olla samankokoisia vaikka näytämmekin päälisin puolin suht koht samalta ja tunnistaudumme samaksi lajiksi.
En ymmärrä miksi "yksilöllisyys" ei säilyisi myöskin pienempiin osiin mentäessä.

lokki
Seuraa 
Viestejä5014
JPI
wisti
lokki

 Kilon massan pitää määritelmänsä mukaan kiihtyä yhden Newtonin voimalla tasan 1m/s² kiihtyvyydellä. Tuota tietoa hyväksi käyttäen se alkuperäinen kilon prototyyppikin on laadittu.

Ei vaan täsmälleen päin vastoin. Newton on määritelty metrin, sekunnin, ja kilogramman avulla. Newtonia ei säilytetä Pariisissa.

Niin, eli lyhyesti: Ei voida määritellä 1N voimaa ellei olla jo ensin määritelty kilogramman massaa.

Historiallisesti noin, mutta kyse on yksiköiden kytkemisestä toisiinsa, eikä silloin ole merkitystä, mikä on määritelty ensin mikä sitten. Tässä dokumentissa amerikkalainen tutkimusryhmä yritti punnita kilon massaa tarkasti käyttäen referenssinä sähkövirran tuottamaa voimaa, eli nimenomaan Newtonista kilogrammaan päin.

Kyse ei ole määritelmien tarkkuudesta, vaan sellaisen määritelmän keksimisestä, jonka avulla voidaan luoda kilogramman prototyyppi pelkkien ohjeiden avulla. Ei tarvitse säilyttää kuin tietoa.

Onhan tämä atomien laskeminen vähän työläs ja varmasti myös epävarma tapa jossain eusan mainitsemissa olosuhteissa, mutta kuka vain saa keksiä yleispätevämmän menetelmän milloin tahansa jos kykenee.

SamikoKulle

Atomeja on tosiaan useamman painoisia (eri isotoopeissa samaakin ainetta on eri määrä neutroneja ja siis eri atomipaino), mutta tässä on ideana suodattaa vain ja ainoastaan saman määrän protoneja, neutroneja ja elektroneja sisältävät atomit ja laskea ne.

Vierailija
lokki

SamikoKulle

Atomeja on tosiaan useamman painoisia (eri isotoopeissa samaakin ainetta on eri määrä neutroneja ja siis eri atomipaino), mutta tässä on ideana suodattaa vain ja ainoastaan saman määrän protoneja, neutroneja ja elektroneja sisältävät atomit ja laskea ne.

Jep. Kyllä bonjaan, mutta silti en usko että maailmassa on ainoatakaan identtistä asiaa. Kun mennään erittäin pieneen, meillä ei vain ole kykyä ja mittalaitteita havaitsemaan erilaisuutta. Jos suureassa ei ole ainoatakaan identtistä asiaa niin en näe loogisena etteikö sama sääntö pätisi myös erittäin pieneen.

Piin atomimassahan on määritelty mutta veikkaan että jossain on silti feilua. Ne ei voi olla identtisiä, ei muodoltaan eikä massaltaan eikä muiltakaan ominaisuuksiltaan. Tietenkään en pysty tätäkään väittämää todistamaan. 

Edit: Alapeukuista huolimatta en usko. Ei vaan ole loogista.

wisti
Seuraa 
Viestejä13774

Enpä lokki ymmärrä pointtiasi, enkä usko lainkaan massan määrittelyyn voiman avulla, ellei Newtonia ole määritelty perusyksikkönä. Sellaisesta en ole kuullut. Luulen, että käsitit jotain väärin katsomassasi dokumentissa.

Jos voima on perussuure, on massa voima/kiiht. ja yksikkö vastaavasti. Ei siinä mitään mittaamista tarvita.

JPI
Seuraa 
Viestejä26805
Eusa
JPI

Eusa puhuu periaatteessa asiaa, vaikka se ei ole ollenkaan asiaa tässä yhteydessä, sillä nuo atomit voidaan ottaa kilogramman määritelmäksi kun ne ovat tietyissä tarkkaan määritellyissä olosuhteissa, mikä käytännössä tarkoittaa mitä tahansa maapinnalla tai avaruudessa olevaa labraa tms. Eusa ilmeisesti tarkoittaa sitä että atomeilla voi olle erilaisia liiketiloja, jollon E=mc^2 "astuu kuvaan" esim. liike-energian muodossa. Tuo on kuitenkin käytännön kannalta pelkkää hiusten halkomista, sillä kyseessähän olisi nimenomaan kilogramman määrittämien juurikin tietyissä lähes totaalisesti vaikioisissa olosuhteissa.

Mitenkäs vakioit olosuhteet Jupiterin sisään sijoitetussa labrassa? Oletetaan, että siellä halutaan tehdä invariantteja kokeita. Vielä vaikeampiakin paikkoja voi kehitellä...

En mitenkään, miksi kehitellä vaikeampia paikkoja, sillä kyseessähän on kilogramman määrittely atomien avulla? Juuri siksi se on syytä tehdä mahdollisimman epäankarissa olosuhteissa.

3³+4³+5³=6³

Sivut

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Uusimmat

Suosituimmat