Đơn vị mét được xác định như thế nào

Chia sẻ: Ha Quynh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

70
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'đơn vị mét được xác định như thế nào', tài liệu phổ thông, vật lý phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đơn vị mét được xác định như thế nào

Đơn vị mét được xác định như thế nào Dụng cụ học tập thường có một chiếc thước kẻ nhựa trong suốt. Trên mặt thước có khắc nhiều vạch. Một vạch nhỏ là 1mm, 10 vạch nhỏ là 1 cm, 1.000 vạch nhỏ là 1 mét. Mét là đơn vị độ dài được dùng phổ biến trên toàn thế giới. Tại sao lại phải sử dụng đơn vị độ dài thống nhất như vậy? Các nước thời cổ đại đều có đơn vị độ dài riêng của mình, nhưng đơn vị độ dài của mỗi thời kỳ luôn luôn thay đổi. Kích thước bị thay đổi nhiều sẽ mang lại không ít khó khăn trong việc chế tạo máy móc cần sự chính xác, tỉ mỉ. Sau cách mạng công nghiệp thế kỉ 18, sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật đã khiến các nhà khoa học phải tìm ra một tiêu chuẩn độ dài thống nhất quốc tế có khả năng ổn định trong thời gian dài. Các nhà khoa học lúc đó cho rằng kích thước của Trái Đất là không thay đổi. Năm 1790, giới khoa học nước Pháp đã đo lường tuyến Tí Ngọ (tuyến Bắc Nam) và
đề xuất rằng: Lấy một phần 10 triệu tuyến Tí Ngọ từ xích đạo qua Paris, đến Bắc Cực làm tiêu chuẩn độ dài, gọi là một mét “m”. Mọi người căn cứ vào tiêu chuẩn độ dài này đã dùng bạch kim chế tạo ra chiếc thước mét tiêu chuẩn đầu tiên. Năm 1889, tại Hội nghị đo lường quốc tế, người ta đã chính thức quyết định, căn cứ vào độ dài của thước mét tiêu chuẩn đầu tiên này, chế tạo ra thước mét có tiết diện hình X bằng hợp kim “Bạch kim – Irit”, và lấy nó làm thước mét tiêu chuẩn quốc tế. Chiếc thước mét tiêu chuẩn quốc tế này được lưu giữ ở cục đo lường quốc tế Paris. Thước mét mà các nước chế tạo ra đều phải đưa đến Paris theo định kỳ để thẩm tra, đối chiếu với thước mét tiêu chuẩn quốc tế này. Nhưng các nhà khoa học vẫn chưa cảm thấy hài lòng với chiếc thước mới quý báu này, lý do thứ nhất là nó quá yếu, để duy trì độ chính xác thì phải đặt nó trong phòng nhiệt ổn định quanh năm. Lý do thứ hai là, hợp kim “Bạch kim – Irit” vẫn không tránh khỏi hiện tượng nóng nở ra, lạnh co lại. Lý do thứ ba là thước được làm bằng kim loại, sẽ không tránh khỏi bị ăn mòn, hao mòn theo thời gian. Các nhà vật lý học cận đại đã nghiên cứu bản chất của ánh sáng và thấy rằng ánh sáng là vật truyền dẫn theo hình thức sóng. Ánh sáng có màu sắc khác nhau thì có bước sóng khác nhau, và bước sóng rất ổn định. Lấy bước sóng ánh sáng làm tiêu chuẩn độ dài có tính ưu việt rất lớn. Vì thế tháng 10/1960, tại Hội nghị đo lường quốc tế lần thứ 11, người ta đã chính thức xác định độ dài tiêu chuẩn của mét = 1.650.763 lần bước sóng của ánh sáng có màu da cam mà Kripton – 86 phản xạ trong khoảng chân không. Sau khi tia laze được phát minh, do tính đơn sắc của tia laze tốt, độ sáng cao, lấy bước sóng của tia laze làm tiêu chuẩn cơ bản, thì độ chính xác của nó so với độ chính xác khi dùng nguyên tố đồng vị của Kripton 86 cao hơn hàng triệu lần. Vì thế
tia laze đã nhanh chóng trở thành “thước đo ánh sáng” lý tưởng của các nhà khoa học. Tuy có chiếc thước bằng tia laze này rồi, nhưng các nhà khoa học vẫn tiếp tục kiếm tìm cái có độ chính xác hơn. Ngày 20 tháng 11 năm 1983, tại Hội nghị đo lường quốc tế lần thứ 17 tổ chức tại Paris, các nhà khoa học đã tiến hành thêm một bước xác định độ dài tiêu chuẩn của mét, nó tương đương với độ dài đường truyền của ánh sáng trong thời gian 1/299792458 giây trong khoảng chân không. Do tốc độ truyền của ánh sáng trong khoảng chân không là không thay đổi, vì thế chiếc thước đo ánh sáng mới này đặc biệt chính xác. Trái đất ngày càng xa mặt trời
Mỗi năm khoảng cách giữa mặt trời và địa cầu tăng thêm 15 cm. Sự suy giảm động lượng của mặt trời có thể là nguyên nhân gây nên hiện tượng này. Những người yêu thích thiên văn liên tục đo khoảng cách mặt trời và trái đất trong hàng nghìn năm qua. Vào thế kỷ thứ ba trước Công nguyên, Aristarchus of Samos – nhà thiên văn đầu tiên đề cập tới thuyết nhật tâm – cho rằng khoảng cách giữa mặt trời và trái đất gấp 20 lần khoảng cách giữa trái đất và mặt trăng. Tính toán của ông không chính xác, bởi con số thực sự khi đó là 400. Vào cuối thế kỷ 20, việc đo đạc khoảng cách trong vũ trụ trở nên thuận lợi và thống nhất hơn nhờ sự ra đời của đơn vị thiên văn. Nhờ kỹ thuật đo bằng sóng radar (phát sóng tới các thiên thể rồi thu nhận tín hiệu dội lại, sau đó tính ra quãng đường bằng cách lấy thời gian nhân với vận tốc sóng), người ta đã tính được khoảng cách giữa mặt trời và trái đất với độ chính xác đáng kể. Hiện tại khoảng cách đó là 149.597.870.696 km. Con số chính xác ấy cho phép Gregoriy A. Krasinsky và Victor A. Brumberg – hai chuyên gia về động lực học người Nga – phát hiện ra rằng mặt trời và địa cầu ngày càng xa nhau. Mức độ tăng không lớn – chỉ 15 cm mỗi năm – nhưng vấn đề là cái gì đã gây nên hiện tượng đó? Một hướng giải thích là: Mặt trời đã mất lượng vật chất đáng kể do phản ứng nhiệt hạch và gió mặt trời, vì thế mà lực hấp dẫn của nó giảm. Nhiều nhà khoa học cho rằng quá trình giãn nở của vũ trụ, tác dụng của hố đen và sự thay đổi của hằng số hấp dẫn G mới là nguyên nhân. Tuy nhiên, chưa giả thuyết nào được chấp nhận rộng rãi. Giờ đây 4 nhà khoa học của Đại học Hirosaki (Nhật Bản) khẳng định họ đã tìm ra câu trả lời. Trong một bài báo đăng trên tạp chí Astronomy & Astrophysics của châu Âu, họ cho rằng trái đất và mặt trời đẩy nhau do tương tác thủy triều của
chúng. Lực hấp dẫn từ mặt trăng gây nên hiện tượng thủy triều trên các đại dương của chúng ta. Nhờ một cơ chế nào đó mà mỗi năm quỹ đạo mặt trăng mở rộng thêm khoảng 4 cm, còn vận tốc xoay của quả đất giảm 0.000017 giây. Nhóm chuyên gia Nhật Bản cho rằng lực hấp dẫn từ địa cầu, sao Hỏa, sao Kim và các hành tinh khác trong Thái Dương hệ cũng gây nên tác động tương tự trên mặt trời. Do mặt trời không có nước nên thủy triều không xảy ra. Thay vào đó các lớp vật chất của nó thoát ra ngoài vũ trụ. Theo tính toán của họ, do tác động của quả đất mà vận tốc xoay của mặt trời giảm 0.00003 giây mỗi năm. Như vậy, khoảng cách mặt trời – trái đất tăng dần do mặt trời đang mất dần động lượng góc.