Một nhà vật lý đề xuất hệ thống đo lường thống nhất trong không gian

Một nhà vật lý đã đưa ra đề xuất khắc phục tình trạng thiếu nhất quán hợp lý trong hệ thống đo lường của lĩnh vực khoa học thiên văn và vật lý thiên văn.

Giáo sư vật lí về hưu Keith Atkin của Đại học Sheffield viết trong tạp chí Astronomy & Geophysics rằng "hệ thống" toàn cầu hiện nay của chúng ta là cực kỳ rối ren.

Ông viết: "Nhiều đơn vị được các nhà thiên văn học sử dụng tạo ra một sự nhầm lẫn giữa hệ thống đo lường Anh Imperial, hệ CGS (centimetre – gram – second) cũ, hệ SI, cùng với một số đơn vị hoàn toàn độc lập về thiên văn học”.

Nếu bạn theo dõi tất cả các tin tức không gian, có thể bạn sẽ quen thuộc với tình trạng các phép đo lường lộn xộn.

Hầu hết thế giới có xu hướng sử dụng SI (Hệ thống đo lường quốc tế) hoặc các đơn vị đo lường cho cuộc sống hàng ngày - dựa trên lít, gram, mét, và Celsius hoặc Kelvin.

Tuy nhiên, Mỹ vẫn sử dụng các hệ đo lường Imperial, chẳng hạn như ounce, ounce chất lỏng, feet và dặm, và Fahrenheit. Và Atkin lưu ý “Mỹ là đại diện cho khoảng 4% dân số trái đất".

Vương quốc Anh cũng có vấn đề - quốc gia này trải qua một sự chuyển đổi chậm và dài sang hệ mét, có nghĩa là trong khi các trường học dạy hệ thống chuẩn mét thì hệ thống Imperial vẫn còn sử dụng nhiều trong thực tế.

Thế giới có xu hướng sử dụng hệ thống đo lường quốc tế hoặc đơn vị đo lường cho cuộc sống hàng ngày.

Ông Atkin cho biết: "Những sinh viên đã học vật lý bằng cách sử dụng đơn vị SI và bắt đầu có quan tâm đến thiên văn học sẽ về tham gia một cộng đồng thiên văn, và sẽ thường thấy mọi người nói về kính thiên văn “6-inch” hoặc nghe giới thiệu nhiệt tình về các tàu vũ trụ di chuyển với "hàng ngàn dặm mỗi giờ”".

Các nhà thiên văn học chuyên nghiệp không miễn nhiễm với sự hỗn loạn này khi đơn vị thiên văn (au), năm ánh sáng (light), và parsec (pc) được coi là đáng kính và hữu ích.

“Trong thực tế, những đơn vị này là dư thừa và không phục vụ mục đích hữu ích”. Một trường hợp đặt biệt không thích là megaparsec - một sự kết hợp vụng về và xấu xí của một tiền tố là đơn vị theo hệ thống SI và sau đó là một đơn vị không phải SI.

Điều này có nghĩa là có nỗ lực tinh thần liên quan đến việc cố gắng suy nghĩ và tiến hành các thử nghiệm trong một hệ thống đơn vị khác. Nhưng nó cũng có thể gây ra những vấn đề khác - vì mỗi lần tính toán mới được đưa vào công việc, lại có một cơ hội tạo ra sai số khác, bất kể việc tính toán có đơn giản như thế nào.

Và nếu nó liên quan đến thiết bị, có thể sẽ thật tốn kém. Điều này đã được chứng minh một cách rõ ràng vào năm 1999, khi NASA mất 125 triệu Đô la Mỹ cho một phần tàu thăm dò sao Hỏa do rủi ro chuyển đổi, sử dụng các phép đo Imperial trong khi đội ngũ kỹ thuật Lockheed xây dựng tàu vũ trụ đã sử dụng hệ thống đo SI.

Giáo sư Atkin đề xuất rằng chúng ta thực hiện một chuyển đổi để tất cả các phép đo khoảng cách thiên văn dựa trên đơn vị mét, sử dụng hệ thống tiền tố là SI, và tốc độ đo là km / giây.

Khối lượng cũng có thể được thể hiện bằng kilogam thay vì sử dụng khối lượng của Mặt trời, như là một đường cơ sở.

Điều này sẽ dễ dàng để chuẩn hóa. Các megametre (106 mét) có thể được sử dụng cho quy mô hành tinh, các gigametre (109 mét) và terametre (1012 mét) trong Hệ Mặt Trời, các petametre (1015 mét) và exametre (1018 mét) đối với bên trong thiên hà Milky Way, và zettametre (1021 mét) và yottametre (1024 mét) cho các khoảng cách xa nhất.

Tương tự như vậy, trọng lượng của Mặt trời có thể được thể hiện, thay vì sử dụng tiền tố hiện thời không chính thức, như 1,98 besagrams - đó là 1033 gram.

Tất cả những thay đổi này mang tính bản chất, có thể khó thực hiện - và chắc chắn rất tốn thời gian.

"Như một đồng nghiệp gần đây đã nhận xét: "Để đọc khoảng cách trong không gian, coi khoảng cách đến thiên hà gần nhất Andromeda như đường cơ sở sẽ là một thỏa thuận tốt gần gũi với các hệ mặt trời hơn bây giờ, trước khi chúng ta đọc khoảng cách của nó trong zettametres"", Giáo sư Atkin cho biết

"Tuy nhiên, ngay cả khi chỉ có một số thay đổi này, nó chắc chắn sẽ mang lại lợi ích cho sự hiểu biết và thông tin liên lạc trong thiên văn và giữa thiên văn học và khoa học liên quan".

Nghiên cứu được đã được xuất bản trong Thiên văn học và Địa vật lý.