Metrik Sistem: ''Kusursuzluğu'' Nasıl Ölçeriz?

Bu yazının içerik özgünlüğü henüz kategorize edilmemiştir. Eğer merak ediyorsanız ve/veya belirtilmesini istiyorsanız, gözden geçirmemiz ve içerik özgünlüğünü belirlememiz için [email protected] üzerinden bize ulaşabilirsiniz.

Dünya'nın en kusursuz insanını gösterebilir misiniz? Ya dünyanın en kusursuz nesnesini?

Her ne kadar "kusursuzluk" diye bir şey Evren dahilinde bulunmasa da (ya da bugüne kadar asla rastlanmamış olsa da), bir şeyleri "ölçmek", bugün insanlar arasında anlaşabildiğimiz nadir ortak noktalardan birisi olabilir. 

Ne kadar sevdiğimizi nasıl anlatacağımızın yolunu henüz bulamasak da, + 4oC derecede 1 m(metreküp) suyun kütlesinin, 1000 kilogram (veya 1 ton) olacağı konusunda hiçbirimiz tartışmıyoruz! Ancak işin aslına bakacak olursanız, bu konu Fransız devrimine kadar bu kadar net değildi. Bizim de bu konuyu öylece kapabilmemiz için, elimizdeki ağırlık ölçerler aynı değeri gösterdiği halde bile, +4 derece ve 1 m3 gibi çoklukların ne anlama geldiği, nasıl ölçüldüğü/hesaplandığı ve nasıl kullanılabileceği gibi konular üzerinde bir karara varmamız gerekiyor. 

Her ne kadar sıcaklık ölçerler farklı olsa da bu konuda hakem olarak doğayı seçmişiz. Celcius, saf suyun deniz seviyesinde donma sıcaklığını 0, kaynama sıcaklığını 100 olarak bir cetvelde işaretleyerek bir derecelendirme yapmış. Eğer yaşadığınız yerde havalar dondurucu nitelikte ve sizin negatif sayılarla aranız pek iyi değilse, Fahreneit’ın sistemini kullanabilirsiniz. Çünkü Fahreneit suyun donma sıcaklığını 32 ve kaynama sıcaklığını 212 olarak işaretlemiş. Farklı bir sistem olsa bile birbirine kolayca dönüşüyor. Çünkü nihayetinde hakem aynı! 

Ancak metreküp işini çözmek o kadar kolay olmamış. Çünkü Fransız devriminin o yıllarında neye metre deneceği konusunda çözüm o kadar basit değildi. Wilkins bir sarkacı serbest bırakmayı ve yeniden en üst noktaya ulaştığı sürenin 4’te 1’i, 1 saniye olan sarkacın ip uzunluğuna, 1 metre demeyi önermiş. Bu, "yarım periyot" oluyor. Şüphesiz ki bir sarkacın periyodu ucuna bağlanan ağırlıktan bağımsızdır, bunu deneysel olarak gözleyebiliriz. Ancak Richer, sarkacın periyodunun kütleçekim kuvvetinden etkilendiğini ve Dünya'nın her yerinde farklı zamanlar ölçeceğini ispat etmiş. Bunun üzerine Paris’ten geçen meridyenin 4’te 1’inin, 10 milyonda 1’i, yeni "1 metre tanımı" olarak kararlaştırılmış. İnsanlar hayali bir meridyeni karşılaştırma uzunluğu olarak kullanamayacakları fark edilince, hemen bu uzunluğa eşit, pirinçten bir çubuk yapılmış. Ancak aynı cetvel, farklı sıcaklıklarda farklı ölçümler yaptığından (çünkü cisimler sıcaklıkla genleşir veya büzüşür), son olarak %10 alaşımlı platinden bir çubuğun üzerindeki iki çizginin arasındaki uzunluğun 0 santigrat derecedeki değeri "1 metre tanımı" olarak kabul edilmiş. Şimdi bir cetvel yapsanız, gidip bu referans cetvel ile karşılaştırmanız gerekiyor. Celcius’a teşekkür ederek bu problem burada çözülmüş oluyor. 

Konu kapandı, anlaşmaya vardık diye düşünebilirsiniz ama kilograma gelince işler daha da karışmış. Referans cetvel ile 1 metre boyutları olan +4 C derecede tutulan bir havuzu, yine kolları bu referans metre ile ölçülmüş eşit kollu bir terazinin 2 tarafına koymak yerine hemen bu ağırlığın 1000’de 1’ine eşit bir referans ağırlık yapılmış. Buna "gram" demişler. Bahsettiğimiz suyun ağırlığı ile karşılaştırmak içinde 1000’li çarpan sistemi ortaya çıkmış. 1000=kilo, 0,001=mili, 0,000001=mikro, vb. olarak adlandırılıp yollarına devam etmişler. Sonradan bu referans ağırlıktan birçok kopya yapıp Dünya'nın farklı yerlerine göndermişler. Ancak bunların ölçtükleri değerler zaman içinde farklılıklar göstermiş. Son olarak birkaç tane referans blok yaparak bunları her biri iç içe vakuma alınmış fanuslar içinde kilitli tutularak işi çözmeyi başarmışlar.

Uzunluk için metre, kütle için kilogram*, zaman için saniye, elektrik akımı için amper*, sıcaklık için Kelvin, tane için mol*, aydınlanma yoğunluğu için kandela* temel ölçme birimleri ortaya çıkmış. Bunlara SI birim sistemi deniyor. Adını Fransızca "Système International d'Unités", yani "Uluslararası Birim Sistemi"nden alıyor.

Henüz bitmedi. 

Bilimin hızla ilerleyişi ile insanlar, daha hassas ölçümlere ihtiyaç duymuşlar. Ölçmek istatistiksel bir yöntem olduğundan, ölçüm aletinin hassasiyet arttıkça ölçmedeki belirsizlik artar. Yukarıda “*” ile işaretli birimler kütleye bağlı olduğundan kütlenin fiziksel bir nesne ile karşılaştırmaya ihtiyaç duyulmadan ölçülmesi gerekiyor. Örneğin artık kütleyi çok daha net olarak tanımlayabiliyoruz. Avogadro projesi sayesinde, 602.214.078.000.000.000.000.000 tane (6,23x1023) Karbon atomunun ağırlığını "12 gram" olarak tanımlanmış. 

Son olarak, sizi Dünya'nın en yuvarlak küresi ile tanıştırabiliriz. Tek kristal silikon-28 izotopundan yapılmış kusursuz kürenin çapı ölçülerek ne kadar atoma sahip olduğu biliniyor. Kürenin maliyetinin 1 milyon € olduğu söyleniyor. Bedeli ise Enstitü için paha biçilemez. Yani bir yerde diyebiliriz ki, kilogramı en pahalı olan şey, "kilogram"ın ta kendisi olabilir. Bu kusursuz kürenin kütlesinin ne olduğu yüksek bir kesinlik ile söylenebiliyor. 

Evet, kesinlik tartışmalı bir tanımdır. 

Tartışırken neyi referans aldığınıza dikkat edin. 

En önemlisi, bir tartışmada insanların karşılıklı olarak referanslarını ve tanımlarını iyi biliyor olması gerekiyor.

Yoksa anlaşmazlıklar kaçınılmaz olacaktır.

Teşekkür: Bu yazıyı hazırlayan İzzet Şahin'e teşekkür ederiz.

Düzenleyen: ÇMB 

Görsel: Yıllara bağlı olarak Metrik Sistem'i kabul eden veya bu sisteme geçen ülkelerin sayısı görülüyor. Dünya'nın ezici bir çoğunluğu bugün SI kullanıyor. Dünya'da sadece 3 ülke; ABD, Liberya ve Myanmar (Burma) SI kullanmıyor.

Kaynaklar ve İleri Okuma:

  1. USGS
  2. Brittanica
  3. HyperPhysics
  4. Harvard University
  5. NIST - 1
  6. NIST - 2
  7. NIST - 3

Irk Diye Bir Şey Yoktur!

6 Yıl Uğraş Sonucu Çekilen Yalıçapkını Fotoğrafı

Yazar

Katkı Sağlayanlar

Çağrı Mert Bakırcı

Çağrı Mert Bakırcı

Editör

Evrim Ağacı'nın kurucusu ve idari sorumlusudur. Popüler bilim yazarı ve anlatıcısıdır. Doktorasını Texas Tech Üniversitesi'nden almıştır. Araştırma konuları evrimsel robotik, yapay zeka ve teorik/matematiksel evrimdir.

Konuyla Alakalı İçerikler
  • Anasayfa
  • Gece Modu

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
Geri Bildirim