كل العلم يعتمد على الحسابات والقياسات. من طول الرابطة التساهمية إلى سرعة الضوء إلى LD50 (متوسط الجرعة المميتة) من مادة ضارة - تعتبر القياسات جزءًا حيويًا من كل ما نقوم به. بينما يستخدم الجميع اليوم تقريبًا النظام الدولي للوحدات ، إلا أنه لم يكن دائمًا بهذه البساطة.
تشكل وحدات النظام الدولي للوحدات الدولية أساسًا لجميع الوحدات العلمية الشائعة الاستخدام تقريبًا ، ومن أجل تحقيق أقصى قدر من الاتساق ، تم تنقيحها بحيث تستند فقط إلى الثوابت الطبيعية.
تشتمل مجموعة من سبع وحدات على وحدات SI الأساسية ومن بينها ، يمكن اشتقاق العديد من الوحدات الأخرى باستمرار. هذه الوحدات الأساسية هي:
مجتمعة ، تشكل هذه الوحدات 22 مشتقًا من وحدات النظام الدولي (SI) بأسماء ورموز فريدة (مثل الهرتز والوات والدرجات المئوية) وأكثر من 50 كمية مشتقة من مجموعة من وحدات النظام الدولي والوحدات المشتقة المسماة.
يحاول العلم دائمًا تحسين وفهم العالم المادي بطرق أكثر دقة. من أجل القيام بذلك ، من الضروري استخدام وحدات دقيقة. في عام 2019 ، أعاد المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) تعريف أربع من وحدات SI لتعكس العالم الطبيعي بشكل أفضل. تمت ترقية هذه الآن من التدابير غير الدقيقة أو المتقلبة إلى ثوابت فيزيائية ثابتة ، مثل ثوابت بولتزمان ، بلانك ، وأفوجادرو ، بالإضافة إلى سرعة الضوء وتردد الانتقال الذري.
في السابق ، كانت وحدات كلفن مرتبطة بدرجة حرارة الماء بالنقطة الثلاثية. ومع ذلك ، كان هذا مرجعيًا ذاتيًا حيث تم تعريف النقطة الثلاثية نفسها على مقياس كلفن.
كان الكيلوغرام هو آخر كائن مادي متبقي يستخدم لتحديد وحدة القياس ، والتي كانت عرضة للتباين نظرًا لأنها مصنوعة من مادة. كان النموذج الأولي الدولي للكيلوغرام عبارة عن جسم بحجم كرة الجولف مصنوع من البلاتين والإيريديوم والذي تم استخدامه لمعايرة جميع معايير الكيلوجرام الأخرى.
قبل مراجعة 2019 ، كان الخلد متناسبًا مع الكيلوغرام. تم تعريفه على أنه كمية مساوية لعدد الذرات في 0.0012 كيلوجرام من الكربون -12 ، والتي تتماشى نظريًا مع ثابت أفوجادرو ، إذا كان الكيلوجرام ثابتًا أيضًا. اعتبارًا من عام 2019 ، تم إعادة تعريف الكيلوجرام ، ولكن من أجل الاتساق ، تم تحديث الخلد ليتم تعريفه فقط بالنسبة إلى ثابت أفوجادرو.
الأمبير هو وحدة أكثر تعقيدًا بقليل ، ويتم تعريفه الآن على أنه عدد من كولوم في الثانية (مع الكولوم يتم تعريفه الآن بواسطة الشحنة الأولية). كان الفهم القديم للأمبير معيبًا بسبب عدم قدرته على إجراء التجربة. تم حسابه في الأصل على أنه التيار الذي ينتج قدرًا معينًا من القوة من موصلين متوازيين بطول لانهائي ، على بعد متر واحد داخل فراغ. بسبب نقص الموصلات ذات الطول اللانهائي ، كان هذا غير عملي كتعريف عملي.
في حين أن لدينا نظامًا شاملاً ومتسقًا اليوم مع وحدات SI الموحدة ، إلا أن هناك الكثير من الوحدات الغريبة والرائعة التي لا تنتمي إلى النظام الدولي للوحدات والتي لا تزال قيد الاستخدام في بعض الأحيان. لم يتم تصميمها بالضرورة من أجل الدقة مثل وحدات SI التي نعرفها ونحبها ، ولكنها تناسب أغراضًا أكثر عملية ، مثل الأسباب القديمة أو الدعابة أو ببساطة سهولة القياس. غالبًا ما لا تكون متوافقة تمامًا مع القياسات الأخرى ، ولكنها مفيدة مع ذلك.
تستخدم في كثير من الأحيان في الصحافة ، و حمام سباحة أولمبي هو جهاز مقارنة لأحجام كبيرة من المياه مثل الفيضانات. تم تعريفه أيضًا بواسطة NIST على أنه مليون لتر من الماء. يبلغ حجم المسبح الأولمبي 1 مترًا في 50 مترًا على السطح ، ولكن لا يوجد عمق رسمي لحمامات السباحة الأولمبية. يبلغ عمق العديد منها مترين ، أي ما يعادل حوالي 25 مليون لتر من الماء.
A سيدهارب هو حجم يعادل حجم المياه الموجودة في ميناء سيدني بأستراليا ، أي ما يعادل حوالي 562 جيجا لتر ، أو 238,000 حمام سباحة أولمبي.
A اللحية الثانية هي وحدة مسافة مستوحاة من السنة الضوئية ، ولكنها ذات صلة بالمسافات الصغيرة جدًا. يتم تعريفه على أنه طول متوسط نمو شعر اللحية في ثانية واحدة ، أي حوالي 5 نانومتر.
تستخدم لقياس ارتفاع الخيول في بعض الدول واحد يد هو قياس أربع بوصات أو 10.16 سم بالضبط. وبالمثل ، واحد حصان—مستخدم لقياس المسافات في سباق الخيل — يعادل حوالي 2.4 متر.
عندما تصبح قيم الكتلة أكبر من أن نتخيلها خارج نطاق كوكب الأرض ، فمن المفيد استخدام مقارن مختلف يمكن أن يحمل وزنًا أكبر (بالمعنى الحرفي والمجازي). واحد كوكب المشتري حوالي 1.9 × 1027 كجم أو واحد على الألف من كتلة شمسنا.
بينما تقيس السنة الضوئية المسافة ، أراد الفيزيائي الروسي جورج جامو عكس الإجراء لقياس المدة التي يستغرقها الضوء للسفر لمسافة معينة. وقد اشتق هذا من وحدات زمنية مثل ميل خفيف و قدم خفيفة. القدم الخفيفة تساوي تقريبًا نانوثانية واحدة.
هل تريد معرفة المزيد عن الخصائص الفيزيائية والكيميائية؟ أنت في المكان الصحيح. نحن هنا لمساعدتك في تلبية جميع احتياجات الممتلكات الكيميائية الخاصة بك ، بما في ذلك السلامة والتخزين ، وإدارة SDS ، ورسم الخرائط الحرارية ، وتقييم المخاطر ، وكل شيء بينهما. اتصل بنا اليوم على سا***@ch*********.net.
مصادر:
