Hôm nay, em xem series Precision, đến tập Mass and Mole, xin cắt dán lại hầu các cụ.
Nếu năm học tới, con cụ nào vào học lớp 6 môn Khoa học chương trình mới túm áo bố hỏi 1 kilogram là gì, các cụ mà trả lời là cục hợp kim tên là Le Grand K đặt ở Paris là sai bét đó. Câu trả lời đó chỉ đúng khi chúng ta học cho đến ngày 20/5/2019 mà thôi. Hiện nay, định nghĩa thế nào là 1 kg không còn dùng vật thể vật lí nữa mà đã định nghĩa qua các hằng số vật lí.
Cục 1 kg đó đặt ở một địa điểm ở ngoại ô Paris, ở thế giới riêng, đến nỗi muốn vào phải có hộ chiếu. Thậm chí khi quân Đức chiếm đóng Paris thời thế chiến 2 thì quân phát xít cũng không dám đụng đến nơi cất giữ vật quan trọng này. Cục 1 kg đó được bảo vệ 3 lớp nhưng hàng năm, nó vẫn bị mất đi 2 phần tỉ gram và đến giờ thì hao mất 50 microgram, nên thế giới cần phải định nghĩa lại cái gì đó mà không phụ thuộc vào điều kiện xung quanh.
View attachment 6132712
Nhu cầu cân một vật sinh ra khi con người thực hiện trao đổi mua bán. Thuở văn minh thành thị xuất hiện đầu tiên ở Lưỡng Hà 5000 năm trước, người ta dùng hạt lúa mạch để làm chuẩn cho việc đo đạc khối lượng. Lí do là hạt lúa mạch đều, không thay đổi lắm và trong cuộc sống hàng ngày, các vật đo nặng hơn rất nhiều so với 1 hạt lúa mạch nên việc đo đạc là khá chính xác, được mọi người chấp nhận.
View attachment 6132695
Sau đó, ở các nơi khác trên thế giới, người ta dùng các cụ để chuẩn, hay như Trung Quốc, Sudan, người ta dùng các khối đồng để chuẩn khối lượng và cũng đều dựa trên các hạt lúa mạch.
View attachment 6132696
Việc đo đạc rất quan trọng, đến nỗi văn bản cổ xưa nhất của Anh cũng đề cập đến vấn đề này. Cả vương quốc phải thống nhất một đơn vị. Ngay cả 1 xị rượu cũng phải được định nghĩa rõ ràng.
View attachment 6132698
Phải rồi, dân phải nộp thuế cho Vua mà cân đo không đủ là toi. Quan trọng đến nỗi cái cân trở thành biểu tượng của công lý. Thời Babylon, cân gian bán lận sẽ bị khép vào tội chết.
View attachment 6132703
View attachment 6132705
Thế giới ngày càng đòi hỏi việc cân phải chính xác hơn, dẫn đến nước Anh và Pháp đồng ý cần phải có một hệ chuẩn quốc tế. Đó lá sự ra đời của hệ Metric mà hầu hết các nước đang dùng. Hiện nay chỉ còn 3 nước không dùng hệ này: Mỹ, Li Băng và Miến Điện. Miến Điện rục rịch đổi từ gần 10 năm trước và có lẽ tầm này cũng sắp đổi xong, cụ nào có thông tin thì cập nhật cho anh em biết nhé.
Nhanh chóng, 1 mét được định nghĩa là 1 phần 10 triệu khoảng cách theo đường kính từ cực Bắc tới xích đạo.
Người được lãnh trọng trách định nghĩa kilogram là Lavoisier. Cụ này sáng làm thu thuế giàu thôi rồi, tối về nghiên cứu hóa học, chả biết chăm vợ con lúc nào.
View attachment 6132716
Ban đầu, 1 kg được định nghĩa là khối lượng của 1 lít nước. Mọi người chỉ cần dùng thước đo khối lập phương 10cm là được 1 lít nước nhưng vấn đề ở chỗ khối lượng của 1 lít đó lại phụ thuộc nhiệt độ.
Cụ Lavoisier biết được vấn đề này nhưng chưa kịp làm gì thì đã bị đưa lên máy chém trong cuộc cách mạng 1794.
View attachment 6132722
4 năm sau, người ta mới đo được chính xác khối lượng của 1 lít nước nguyên chất và đúc kết thành 1 kg là cục kim loại platinum. Chỉ có điều Pt lại khá mềm và nhanh chóng bị rỗ và thiếu hụt. Nước Pháp tự làm 1kg mới nhưng Pt bị nhiễm sắt và phải cất danh dự sang một bên, nhờ 1 nhà công nghiệp người Anh làm cho 1kg từ hợp kim Platinum-Iridium năm 1889. Đó chính là cục 1 kg mà thế giới dùng trong 130 năm cho đến 2019 thì dừng. Lí do đã nhắc ở trên: cục 1 kg bị mòn theo năm tháng.
Trước 2019, có 2 đội đua nhau định nghĩa 1 kg: đội ở Mỹ và đội ở Đức. Đội Mỹ thì dùng lực điện từ để cân bằng với khối lượng với cục 1 kg. Đội Đức thì đếm số nguyên tử trong 1 cục Silicon nặng 1kg. Điều này giống như đếm số hạt cát rải trên Trái Đất. Các dự này đã được khởi động từ những năm 70 và vẫn hoạt động cho đến gần đây.
Đây là cục Silicon 1kg được mài bằng tay bởi 1 người Úc. Họ tin rằng bàn tay của ông này có thể cảm nhận được từng nguyên tử Silicon nên cần biết mài bên này, bên nọ.
View attachment 6132745
Cuối cùng, 1 kg được định nghĩa qua các hằng số vật lí đã biết như hằng số Planck h, tốc độ ánh sáng, dao động của nguyên tử nhờ cỗ máy cân bằng Kibblle của Mỹ, qua công thức của Einsten E=mc2 và công thức lượng tử ánh sáng E = hf.
View attachment 6132757
Vậy 1 kg ở cuộc sống hàng ngày là bao nhiêu? Ra ngoài chợ, bà bán hàng bảo 1 cân thì chính là 1 kg. Các cụ đừng nên cãi bà ấy.
Em thì băn khoăn giờ cái cục 1kg cũ ấy giờ bán đồng nát được bao nhiêu.
