1.1.2 มวล
หน่วยพื้นฐานของเอสไอของมวล ก็คือ กิโลกรัม (Kilogram: kg) กำหนดให้เป็นมวลที่เป็นมาตรฐานของแท่งทรงกระบอกโลหะผสมที่ทำมาจาก ทองคำขาว-อิริเดียม โดยเก็บรักษาอยู่ใน สำนักงานระหว่างประเทศด้านงานบริการน้ำหนัก และมวล (International Bureau of Weights and Measures at Sèvres) ที่ประเทศฝรั่งเศส
รูปมวลมาตรฐานทำจาก ทองคำขาว-อิริเดียม ที่ประเทศฝรั่งเศส
แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window
มาตรฐานของมวลนี้ได้ก่อตั้งขึ้นในปี พ.ศ. 2430 และยังไม่มีการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ในเวลานั้น เพราะว่า ทองคำขาว-อิริเดียมเป็นโลหะผสมที่มีความเสถียรเป็นพิเศษ ไม่เปลี่ยนแปลง หรือมีการเปลี่ยนแปลงที่น้อยมาก
ยังมีอีกแท่งหนึ่งที่ถูกสร้างเหมือนกันโดยเก็บรักษาไว้ที่ สถาบันมาตรฐาน และเทคโนโลยีแห่งชาติ (National Institute of Standards and Technology: NIST) ในกีตาร์เบิร์ก รัฐแมรี่แลนด์ (Gaithersburg, Maryland) ดูที่รูป
รูปที่เป็นมวลมาตรฐาน 1 กิโลกรัม ที่สถาบันมาตรฐาน และเทคโนโลยีแห่งชาติ สหรัฐอเมริกา
ส่วนตารางที่ 1.2 เป็นการประมาณค่ามวลของวัตถุต่าง ๆ
วัตถุ
|
ค่าประมาณของมวล (กิโลกรัม)
|
มวลของจักรวาลที่สังเกตถึง
|
1 ´ 1052
|
กาแลกซีทางช้างเผือก
|
1 ´ 1042
|
ดวงอาทิตย์
|
1.99 ´ 1030
|
โลก
|
5.98 ´ 1024
|
ดวงจันทร์
|
7.36 ´ 1022
|
ฉลาม
|
1 ´ 103
|
มนุษย์
|
1 ´ 102
|
กบ
|
1 ´ 10-1
|
ยุง
|
1 ´ 10-5
|
แบคทีเรีย
|
1 ´ 10-15
|
อะตอมไฮโดรเจน
|
1.67 ´ 10-27
|
อิเล็กตรอน
|
9.11 ´ 10-31
|
ตารางที่ 1.2 มวลของวัตถุต่าง ๆ
1.1.3 เวลา
ก่อนปี พ.ศ. 2510 มาตรฐานของเวลาถูกนิยามในเทอมของ ค่าเฉลี่ยดวงอาทิตย์ในตอนกลางวัน (Mean solar day) (ช่วงกลางวันเป็นเวลาระหว่างการปรากฏขึ้นของดวงอาทิตย์ที่จุดสูงสุดไปจนถึงลับขอบฟ้าในแต่ละวัน) เวลามีพื้นฐานของหน่วยก็คือ วินาที (Second: s) กำหนดให้เป็น (1/60) (1/60) (1/24) เป็นค่าเฉลี่ยดวงอาทิตย์ในตอนกลางวัน คำนิยามนี้ขึ้นอยู่กับการหมุนของโลก ดังนั้นการเคลื่อนที่อย่างนี้ไม่ความแน่นอน ไม่ได้เป็นเวลาที่เป็นมาตรฐานสากล
รูปเกี่ยวกับเวลา
ในปี พ.ศ. 2510 ได้กำหนดคำนิยามความหมายใหม่เป็นครั้งที่สอง ทำให้มีความเที่ยงตรงแม่นยำสูง ในอุปกรณ์ที่เรียกกันว่า นาฬิกาอะตอม (Atomic clock) ดูที่รูป
รูปนาฬิกาอะตอมซีเซียม
วิดีโอแสดงนาฬิกาอะตอม
ซึ่งเป็นการวัดการสั่นสะเทือนของ อะตอมซีเซียม (Cesium atoms) หนึ่งวินาทีกำหนดให้เป็นเท่ากับ 9,192,631,770 ครั้งในช่วงเวลาของการสั่นสะเทือนของรังสีจากอะตอมของซีเซียม-133
ในตารางที่ 1.3 เป็นค่าประมาณของเวลาของเหตุการณ์ต่าง ๆ
การประมาณเวลา
|
ช่วงเวลา (วินาที)
|
อายุของจักรวาล
|
4 ´ 1017
|
อายุของโลก
|
1.3 ´ 1017
|
อายุเฉลี่ยของนักเรียนวิทยาลัย
|
6.3 ´ 108
|
1 ปี
|
3.2 ´ 107
|
1 วัน
|
8.6 ´ 104
|
1 คาบ
|
3.0 ´ 103
|
ช่วงเวลาการเต้นของหัวใจ
|
8 ´ 10-1
|
ระยะเวลาคลื่นเสียงที่ได้ยิน
|
1 ´ 10-3
|
ระยะเวลาคลื่นวิทยุทั่วไป
|
1 ´ 10-6
|
เวลาการสั่นสะเทือนของอะตอมในของแข็ง
|
1 ´ 10-13
|
ระยะเวลาของคลื่นแสงที่มองเห็น
|
1 ´ 10-15
|
ระยะเวลาการปะทะกันของปฏิกิริยานิวเคลียร์
|
1 ´ 10-22
|
เวลาของแสงที่ข้ามผ่านโปรตอน
|
1 ´ 10-24
|
ตารางที่ 1.3 ค่าประมาณของบางช่วงเวลา
|