i

Aktuální číslo:

2018/12

Téma měsíce:

Jednotky SI

Zaměřeno na měření

 |  3. 12. 2018
 |  Vesmír 97, 683, 2018/12
 |  Téma: Jednotky SI

Kilogram, základní jednotka hmotnosti v soustavě SI, už není tím, čím býval. Přesněji (protože o přesnost v tomto úvodníku jde) tím přestane být 20. května 2019, kdy vstoupí v platnost jeho nová definice, jak ji 16. listopadu schválila Generální konference pro míry a váhy (Vesmir 97, 702, 2018/12).

Váleček z platino-iridiové slitiny uložený v Mezinárodním úřadu pro váhy a míry na předměstí Paříže se promění v muzejní exponát a celý svět začne pracovat s definicí odvozenou od zafixované Planckovy konstanty. V důsledku tohoto rozhodnutí se úpravy dočkají i další základní jednotky, v jejichž definicích se kilogram vyskytoval či stále vyskytuje: kelvin, ampér, mol.

Historie revizí soustavy SI odráží rostoucí potřebu stále přesnějších měření především v základním výzkumu, ale ani v komerční praxi využívané technologie by si už mnohdy nevystačily s definicemi přijatými před sto lety. Co vyhovuje v každodenním životě („toho gothaje je 23 dkg, můžu to tak nechat?“), je v jiném kontextu zoufale nepoužitelné. Některé veličiny dokážeme měřit až neuvěřitelně přesně, například Planckovu konstantu Kibbleovou váhou s relativní chybou 34 × 10–9 (viz obr. 4 na s. 705). Jiné o poznání hůře: „Cimrman do Liptákova přišel (tedy pokud jsou to Cimrmanovy boty) na podzim roku 1906, plus minus dvě stě let.“ Další by pokusem o kvantifikaci dokonce trpěly. (Kolikrát je Botticelliho Venuše krásnější než Braquova Dívka s kytarou?)

„Někdy by spolehlivé metody měření sice byly k dispozici, ale jejich použití naráží na odpor těch, jejichž práce se týkají.“

Metody měření zaznamenaly obrovský pokrok, samy o sobě jsou dokladem důvtipu, bez něhož by věda nemohla postupovat kupředu. Leckdy nelze provést měření přímo a jsme odkázáni na kreativní proxy řešení (do hvězdy teploměr nestrčíte, Vesmír 97, 706, 2018/12).

Nestačí ale jen umět měřit s dostatečnou přesností. Docela užitečné je také vědět, co vlastně měřit potřebujeme. Například mez pevnosti a mez pružnosti můžeme změřit sebepřesněji, ale stejně nás překvapí praskající hřídele a padající mosty, protože jsme podcenili jevy odehrávající se v mikrostruktuře materiálu dávno před dosažením zmíněných mezních hodnot. Tisíckrát nic umořilo osla. „K únavovému porušení dochází při docela malém, ale mnohokráte opakovaném zatížení,“ píšou autoři článku na s. 722.

Samotná naměřená hodnota nám navíc mnohdy nic podstatného neřekne, nebo nás dokonce svede na scestí, nemáme-li k dispozici dostatečně dlouhou a dostatečně hustou časovou řadu měření, která napoví něco o dlouhodobém trendu a o závislosti měřené veličiny na vnějších faktorech. Navíc i průběh, který se dlouho jevil jako lineární, může dospět do kritické hodnoty, při jejímž dosažení nastanou dramatické a mnohdy nečekané změny (viz také rozhovor s klimatologem Radimem Tolaszem).

A někdy by spolehlivé metody měření sice byly k dispozici, ale jejich použití naráží na odpor těch, jejichž práce se týkají. „Mnohé forenzní disciplíny mají ve zvyku vyjadřovat se vágně. Pro vyjádření spolehlivosti důkazu používají nejasné kategorie jako ‚je středně pravděpodobné, že…‘. Ale když se autorů takových vyjádření zeptáte, kolik procent znamená ta ‚střední pravděpodobnost‘, nevědí,“ říká v rozhovoru forenzní genetička Halina Šimková (Vesmír 97, 698, 2018/12). A dodává: „Žádný znalec nechce být v roli stroje, který má na sobě nalepeny štítky s hodnotami své spolehlivosti. A soudce je také šťastný, že mu znalec nemává před očima nějakými procenty, že nemusí počítat s přesně vyjádřenou mírou nejistoty.“ Kvantifikovaná nejistota bývá lepší než iluze jistoty, ale až příliš často si to nejsme ochotni připustit.

Ke stažení

TÉMA MĚSÍCE: Jednotky SI
OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Fyzika
RUBRIKA: Úvodník

O autorovi

Ondřej Vrtiška

Mgr. Ondřej Vrtiška (*1976) je původním vzděláním biolog se specializací na hydrobiologii (PřF UK), utekl z oborů žurnalistika a kulturní antropologie (obojí FSV UK). Od r. 2001 pracuje jako vědecký novinář, na téma „věda v médiích“ přednáší pro vědce i pro laickou veřejnost. Z úžasu nevycházející pozorovatel memetické vichřice. Občas napíná plachty, občas staví větrolam.
Vrtiška Ondřej

Další články k tématu

Obtíže s hmotnostíuzamčeno

Univerzální systém jednotek SI je úspěšný globální projekt. Poslední fyzický artefakt systému jednotek – mezinárodní prototyp kilogramu – se s...

Sedm základních kamenů

Začalo to metrem. Ve dnech, kdy jde toto číslo Vesmíru do tiskárny, probíhá ve Versailles 26. konference pro váhy a míry (CGPM, Conférence...

Jak se zkoumá hmota s těmi nejvyššími teplotami?uzamčeno

Teploty povrchu Slunce a ostatních hvězd dosahují tisíce až desetitisíce kelvinů, v jejich nitru pak desítky milionů. V nitru supernov jsou...

Doporučujeme

Tanec mezi pravděpodobnostmi

Tanec mezi pravděpodobnostmi

Ondřej Vrtiška  |  3. 12. 2018
Forenzní genetička Halina Šimková donedávna v Kriminalistickém ústavu Praha analyzovala DNA a pomáhala odhalovat vrahy, násilníky a zloděje. To ji...
Sedm základních kamenů

Sedm základních kamenů

Ivan Boháček  |  3. 12. 2018
Začalo to metrem. Ve dnech, kdy jde toto číslo Vesmíru do tiskárny, probíhá ve Versailles 26. konference pro váhy a míry (CGPM, Conférence...
Je resveratrol opravdu lék proti stárnutí?

Je resveratrol opravdu lék proti stárnutí?

O resveratrolu jsme léta slýchali ve spojitosti s příznivými účinky pití červeného vína či s tzv. francouzským paradoxem. Pak se objevily zprávy,...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné