mboost-dp1

CSIRO

Verdens rundeste kugle lavet i Australien

- Via New Scientist - Technology - , redigeret af Emil

I 2011 skal den internationale komité for vægt og mål afgøre et af tidens store problemer, definitionen af et kilogram. Den eneste officielle definition er i dag en 120 år gammel vægt lavet af platin og iridium, der gemmes i en boks i Paris.

Problemet med denne vægt er, at den ændrer sig i forhold til de efterhånden 40 kopier, der er lavet af den, og ingen ved hvorfor. I Australien har den pensionerede ingeniør Achim Leistner forsøgt at løse problemet ved at lave en erstatning for vægten i Paris, en kugle lavet af ultrarent silicium-28.

Efter at have anskaffet to store silicium-28-krystaller på hver 5 kilo, så har Leistner, nærmest ved håndkraft, lavet to kugler, der er de mest runde objekter på jorden. Ujævnheder på overfladen af kuglerne er på højst 0,3 nanometer, og rundingen varierer kun med op til 60-70 nanometer.

En kort video af, hvordan kuglerne blev fremstillet, kan ses ved at følge linket til kilden.





Gå til bund
Gravatar #1 - vandfarve
1. jul. 2008 14:53
Morgendagens overskrift:

Dansk forsker har netop frembragt verdens grimmeste kugle.

Efter at have læst en mindre interessant artikel om gerninger udført af en australsk forsker, besluttede vores danske ligemand at trumfe rekorden ved at fremstille verdens mest grimme og ujævne kugler på denne jord. Andre bemærker dette innovative rekordforsøg og anerkender kuglernes fuldstændige ubrugelighed i...


O.o

Disclaimer: Der tages forbehold for folk, der ikke besidder og/eller forstår sort humor
Gravatar #2 - Snabeldyhr
1. jul. 2008 14:59
Verdens rundeste kugle min røv!

Hvorfor?

...er det ikke bare en undskyldning for at bruge tid, penge og ressourcer...og sikre at nogle mennesker der keder sig i sit job, er sikret ansættelse lidt længere?
Gravatar #3 - Niklas H
1. jul. 2008 15:03
#2 Har du læst nyheden?
Gravatar #4 - vandfarve
1. jul. 2008 15:04
#2 Nyheden er ikke særlig klart skrevet, så svaret på dit spørgsmål kan du finde i dette afsnit:

So researchers charged with policing units and measures, called metrologists, have come up with several suggestions to redefine the kilogram. In 2011, the International Committee for Weights and Measures will try to decide the issue.

One proposal, pushed by an international team called the Avogadro Project, aims to define the kilogram in terms of a specific number of silicon atoms. Just how many? That's where the newly created silicon spheres come in.

Atom spacing
Over the next few years, groups in Italy, Belgium, Japan and the US will try to calculate the exact number of atoms in each one.

It is no easy task. To determine the volume of each sphere, they will use optical interferometers to measure its width from 60,000 different points on its surface. Meanwhile, X-ray crystallographers will take pictures of the silicon crystal structure to determine the spacing and density of the atoms.

By multiplying volume by density, each group should produce its own count of how many silicon atoms make up a kilogram. The important thing is for those numbers to agree with each other.


Altså de runde kugler skal bruges til at fremstille en så nøjagtig vægt/lod som muligt, der for fremtiden skal repræsentere SI-enheden og begrebet "1 kilogram". Det er egentlig logisk nok, men nyheden fremstiller det blot som om, at forskeren kedede sig og fandt på at skabe nogle skræmmende runde kugler.
Gravatar #5 - protoz
1. jul. 2008 15:09
Kun mig der misforstod overskriften? :)
Gravatar #6 - JensOle
1. jul. 2008 15:19
Mine kugler er da rundere end det.
Gravatar #7 - svenning
1. jul. 2008 15:27
Fuck rundeste kugler. Det handler da om hvem der har de glatteste kugler
Gravatar #8 - Nesk
1. jul. 2008 15:29
En margin på 0,3 nm er ret imponerende, da gitterkonstanten i en siliciumkrystal er ca. 0,54 nm. Så har man da i hvert fald sikret sig at der ikke kommer nogen og laver en endnu jævnere overflade.
Gravatar #9 - SEJ
1. jul. 2008 15:45
Klart den mest nørdede nyhed jeg har læst til dato.

Nu vi er ved det, hvad så med at lave verdens mest flade plade?
Gravatar #10 - jnejne
1. jul. 2008 15:50
Det må da være ret besværligt, når den både skal være helt rund og veje et kilo

"Så nu vejer den præcist et kg.... Pis en ujævnhed.... forfra"
Gravatar #11 - SpYkE112
1. jul. 2008 15:57
Jep, så kan vi bytte alle verdens vægte ud..... GREAT!!!
Gravatar #12 - Törleif Val Viking
1. jul. 2008 16:01
Når de har defineret vægten, kommer det så ikke til at få betydning for alle masse relateret beregninger?

Tænker specielt på Dark Matter osv ude i rummet.
Gravatar #13 - Tyrian
1. jul. 2008 16:15
#12
Kilogrammet som du kender sig, ændrer ikke størrelse. Det er allerede defineret - men problemet er, at der mangler en præcis reference, hence de runde kugler. Der skal altså skabes et objekt på præcist 1 kilogram, der kan bruges til eksempelvis kalibrering osv.
Gravatar #14 - Kian
1. jul. 2008 16:29
det er jo tydeligt at det er værktøjerne der genererer ufinhederne - jeg har tit tænkt på om det ikke er kemisk muligt at skabe et sådan objekt HELT rundt så det ikke afhang af menneskeskabte knive og poleringer. Ville man ikke kunne skabe en sådan kugle kemisk og så lave den HELT rund?
Gravatar #15 - cryo
1. jul. 2008 16:39
14 skrev:
det er jo tydeligt at det er værktøjerne der genererer ufinhederne - jeg har tit tænkt på om det ikke er kemisk muligt at skabe et sådan objekt HELT rundt så det ikke afhang af menneskeskabte knive og poleringer. Ville man ikke kunne skabe en sådan kugle kemisk og så lave den HELT rund?


"Helt" rund giver nok kun matematisk og ikke fysisk mening, men man taler om krystaldyrkning i rummet og den slags i den forbindelse. Den stærke tyngdekraft her på jorden gavner nok ikke fremstillingen :-).

Iøvrigt er dette jo kun en ud af flere forslag til fremtidens definition på et kilo. Wikipedia lister adskillige andre.
Gravatar #16 - ELVALD
1. jul. 2008 17:01
Nogen der vil være søde at forklare hvor meget en nanometer er?

- altså hvor mange nanometer der går på en milimeter osv.
Gravatar #17 - vandfarve
1. jul. 2008 17:06
#16 Nej, men Wikipedia gider:

... one millionth of a millimetre


Det kan ikke skade at slå åbenlyse spørgsmål op, før man stiller dem på et forum. Det gør ikke ondt at bruge Google, og så svært er det heller ikke at finde ud af, hvordan SI-enhederne forholder sig til hinanden osv.
Gravatar #18 - Andos
1. jul. 2008 17:15
http://www.google.com/search?q=1+nanometer+in+mill...

Videnskab går vel et eller andet sted også ud på at prøve nye grænser for hvad der er muligt. Det har vist sig gang på gang at sådan nogle eksperimenter pludseligt viser sig at kunne bruges et helt andet sted til glæde og gavn.
Gravatar #19 - tadeusz
1. jul. 2008 18:30
Jeg forstår ikke heelt hvorfor det er vigtigt det er en kugle !? der skal veje 1 kilo, hvorfor ikke en cube ?
Gravatar #20 - Leonhard
1. jul. 2008 18:34
#8 Men nu bør man huske at det silicium kun sidder i et regulært crystalgitter i perfekt bulk, og ikke i overfladen.

#12, De snakker om at redefinere hvilket artifakt vi definere kilogrammet ud fra, ikke at ændre på definitionen.

#9 Ultra flade overflader er et aktivt forskningsområde, og faktisk også et ret interessant et. De bruges blandt andet inden nanoscopi for, da det er svært at finde partikler på en overflade, med mindre overfladeruheden er væsentlig mindre end den partikel man leder efter.

#19 En kube har hjørner, og et hjørne på atomar plan er ikke en stabil konstruktion, så en kube ville i bedste fald blive med runde hjørner, og hvordan måler man så let dimensioneringen? Det er noget lettere med en kugle, der blot har én dimensionerings parameter. Derudover er overfladen noget mere stabil.
Gravatar #21 - magravn
1. jul. 2008 19:01
Gid jeg havde sådan nogle kugler. (Må gerne misforstås)


On topic:
Hvis kilo-kuglen i Paris ændrer vægt, så er det da fint at de laver en ny. Det er jo trodsalt ikke så godt hvis vi går efter en kugle der i virkeligheden vejer 731.0141456 gram.
Gravatar #22 - brokkehoved
1. jul. 2008 19:10
Hmm.. Da man kan regne units om til gram kan det da ikke være så svært at kalibrere en vægt? Nok lettere end at lave verdens rundeste kugle af silicium :-|
Gravatar #23 - MEGAMASTER4000
1. jul. 2008 19:29
Alt for usikkert da!

... Lad os gå tilbage til Johannesbrøds-kerner.
Gravatar #24 - Paranut
1. jul. 2008 20:25
Er jeg den eneste der får ekstremt meget lyst til at se hvor godt den triller?
Gravatar #25 - Parkaboy
1. jul. 2008 20:33
Jeg har også hørt at der er forskere som arbejder på at lave verdens mindst runde kugle, se bare her
Gravatar #26 - MortenPH
1. jul. 2008 20:34
#22 Måske forstår jeg dig ikke helt, men mener du at det er nemmere at tælle antallet af silicium-atomer og regne det om til gram fra units? For det er da heller ikke ligetil..
Gravatar #27 - Nesk
1. jul. 2008 20:46
20 skrev:
#8 Men nu bør man huske at det silicium kun sidder i et regulært crystalgitter i perfekt bulk, og ikke i overfladen.


Så sandt, men gitterafstanden er generelt en anelse større i overfladerekonstruktioner end i bulk. Det får mig til at spekulere på hvordan (eller hvorvidt) man mon undgår oxidation af overfladen efter polering? Når man sliber et stykke silicium af, varer det ikke længe førend kuglen er en anelse tungere pga. oxidet.

[havde en eksamen med bl.a. Si-overfladerekonstruktioner for ca. 10 timer siden, så det ligger ikke så langt væk ;-) ]

#26:
Så vidt jeg husker definerer man 1 mol ved antallet af atomer i 12 g C12, så det ville være meget svært at definere kilogrammet ud fra et antal atomer, der givetvis vil være målt i netop mol.
Gravatar #28 - mireigi
1. jul. 2008 20:47
14 skrev:
det er jo tydeligt at det er værktøjerne der genererer ufinhederne - jeg har tit tænkt på om det ikke er kemisk muligt at skabe et sådan objekt HELT rundt så det ikke afhang af menneskeskabte knive og poleringer. Ville man ikke kunne skabe en sådan kugle kemisk og så lave den HELT rund?


Som nummer 15 kort er inde på, så er det optimale sted rummet. Helst gerne et sted hvor der er så godt som ingen magnetiske felter og/eller tyngdekraft i spil. Derefter hældes en magnetisk væske bestående af partikler på maksimalt 0,1 nm ud i et klinisk miljø og derefter fryses.

Den magnetiske væske vil tiltrække sig selv og danne den perfekte kugle. For at gøre den målbar skal den dog først størkne/fryse. Med størrelsen på partiklerne i væsken, burde marginen ikke overstige partiklernes størrelse og, om muligt, faktisk være mindre.

Estimeret pris for sådan et foretagende: USA's samlede BNP for 10 år.
Gravatar #29 - revald
1. jul. 2008 21:10
Tre af dem der og så er jeg klar til et slag Petanque...
Gravatar #30 - MortenPH
1. jul. 2008 21:32
#27
Hvis du har en siliciumkugle, der skal veje præcis 1kg, må du vel kunne regne ud hvor mange Si-atomer der skal til, for at denne vægt opnås. Vægten i units pr. Si-atom er kendt og dette kan omregnes direkte til gram.

Det ændrer dog ikke på, at det er noget af en opgave at konstruere en kugle med det præcise antal atomer. Jeg går ud fra at man vil have at vægten og dermed også antallet af atomer er rimelig præcist.

Med hensyn til oxideringen er det måske noget man kan medregne i beregningerne, når man bestemmer radius af kuglen. Oxygen har jo også en kendt masse..
Gravatar #31 - praktikant muffe AKA pewbe
1. jul. 2008 21:41
#30

der er jo forskellige isotoper...
Gravatar #32 - Alrekr
1. jul. 2008 21:49
#31, for ikke at nævne, at units er defineret ud fra Si masse-enheden. Hvis man så definerede SI masse-enheden ud fra units, så gør man de to SI enheder til afhængige af hinanden, hvilket de kloge hoveder ikke tillader.
Gravatar #33 - Vandborg
1. jul. 2008 22:01
Kan dette ikke opnåes ved at køre et stykke silicium gemmen en dioeccelerator som sender det videre til en nanohydrant som kan lave det til numeriske cifre vedhjælp af et stregkode system? eller har hende sande der bildt mig noget ind igen?
Gravatar #34 - olfda
1. jul. 2008 22:07
OMG! It's so round! :o
Gravatar #35 - MortenPH
1. jul. 2008 22:28
#31
Du kan lave en kontrolleret oxidering i kendte oxygen-isotoper.

#32
De to enheder gram og unit er allerede så tæt relaterede, at jeg ikke mener, at unit er en SI-enhed. Så det tror jeg ikke bliver noget problem..
Gravatar #36 - Nesk
1. jul. 2008 23:15
For lige at komme med et eksempel på hvorfor det bliver noget rod, hvis man definerer enhederne afhængigt af hinanden:

Antag at en mol er defineret som stofmængden i 12 g C-12. Vi vælger dernæst at definere et kilogram som massen af f.eks. 35,714 mol Si-28. Men stofmængden svarende til en mol er jo, jvf. definitionen, helt og aldeles proportional med hvor megen masse der egentlig er i et gram, og således også med hvor meget der er i et kilogram. Dermed afhænger vores definition af kilogrammet af hvor meget masse der er i et kilogram - vi kan med andre ord vælge en hvilken som helst masse og kalde den et kilogram, og vores definitioner ville fortsat være konsistente med hinanden, uden dog at være fastlagte.

Derfor er man nødt til at fastsætte enhederne ud fra noget der kan måles præcist, og som giver et resultat der er helt uafhængigt af hvordan og hvornår man måler det. F.eks. er sekundet defineret ud fra en helt bestemt overgangsfrekvens i en helt bestemt isotop af et grundstof, og meteren er defineret ud fra lysets hastighed i vakuum, hvis nummeriske værdi er fastsat med netop det formål. Hvis man således laver en mere præcis måling af lyshastigheden ændrer det ikke naturkonstantens nummeriske værdi, men selve definitionen af meteren.

Problemet er at der ikke rigtigt er nogen absolut konstante masser der på hensigtsmæssig vis lader sig måle præcist og reproducerbart. Sådan en masse er man således ved at lave.
Gravatar #37 - YouPhreak
2. jul. 2008 00:41
Aldrig har jeg set så mange spille så kloge. Tillykke.

Projekter som det der får mig til at tænke "har man virkelig ikke andet at bruge pengene på?". Jeg skider på om et kilo er et kilo eller 1001 gram. Og tror det samme gælder for de personner der sulter/fryser dagligt uden at nogen gør en skid for at ændre på det.

Men dejligt med alle de videnskabsmænd vi har tilstede på newz.dk, hvad skulle vi dog gøre uden jer og jeres oplysende viden?
Gravatar #38 - tazly
2. jul. 2008 01:39
#37 Hvor tror du fx fødevareforskningen var, hvis ikke pionerer igennem tiderne havde viet deres liv til at opbygge nøjagtige, grundlæggende videnskabelige systemer? GPS? Den computer du sidder ved? Den medicin du tager?

Utaknemmelige ignorant.
Gravatar #39 - pote
2. jul. 2008 06:10
Pah! Min venstre nosse er mere rund!



Men knap så stor...
Gravatar #40 - Blade
2. jul. 2008 06:50
Men kan man se fremtiden i den?
Gravatar #41 - aGeS
2. jul. 2008 08:43
#40:
Bare rolig, du skal nok komme til at se fremtiden lige så længe du lever..


Til de mere videnskabelig orienterede end jeg: Hvornår hulen bruger man sådan en kugle? Henter man ikke primært den og meterstokken frem ved festlige lejligheder eller bruger man dem reelt til noget?
Gravatar #42 - Danish Dude
2. jul. 2008 09:33
Hmnn.. Så mit eget 7 måneder gamle projekt med at rulle 12 meter toiletpapir sammen til en kugle kan så godt opgives.. SUK!
Gravatar #43 - JensOle
2. jul. 2008 09:49
12 meter på 7 måneder.
Det er mindre end hvad jeg bruger når jeg tømmer ryggen.
Gravatar #44 - ejldk
2. jul. 2008 09:58
Fedt scoretrick:
"Ey, vil du med hjem og se de rundeste kugler i verden?"
Gravatar #45 - YouPhreak
2. jul. 2008 10:07
#38 Nok er jeg en utaknemmelig ignorant, men jeg GØR i det mindste noget for dem der mangler. I stedet for at sige "de der forskere i fødevarforskningen bla bla pionerer bla bla"

Så nej det har intet med GPS, PC eller hvad du nu end tror at gøre. Det er meget mere simpelt, det hedder omsorg. Forsk i det.

Og kan ikke se det gale i at mene de bruger penge på noget vi godt kan undvære et par år endnu indtil hele verden kan følge med, så kan jeg se meningen i at få et præcist kilo.
Gravatar #46 - MortenPH
2. jul. 2008 10:45
#45
Vi bevæger os over i en etisk diskussion nu, som jeg ikke ved om hører hjemme her. But here goes: Selvfølgeligt er forskning rettet mod ulande at foretrække, da vi kan hjælpe meget mere dernede. 'Desværre' er der flere penge i forskning rettet ilande, så det er altså det virksomheder gør. Det er ikke noget vi kan lave om på, for virksomheder kan ikke overleve ellers! Det muliggør til gengæld ilande at hjælpe de 3. verdenslande senere, hvor vi er klogere og kan hjælpe mere.

#36
Du har ret! Tænkte slet ikke i de baner. Stadig var min pointe til at starte med at det ikke praktisk set var muligt, så nvm.
Gravatar #47 - Nesk
2. jul. 2008 12:22
#45
Hvis vi skal hjælpe ulande ved at lade en del af ilandenes vækst komme dem til gode, kræver det jo at der er en vis vækst at tage af, og jo større den er, jo mere kan man undværre til at hjælpe dem der virkelig har brug for hjælpen. Vækst kommer af udvikling, og udvikling kommer af viden. Dermed kan en afsindigt rund kugle, omend indirekte og på ret lang sigt, bidrage til f.eks. drikkevandsboringer i Mozambique.

Og misforstå mig ikke, de direkte bidrag, i form af folk der støtter, eller selv rejser ud og hjælper der hvor behovet er, har min allerdybeste respekt. Min pointe er blot, at hvis alle bruger al deres tid på at dele mad ud, er der ingen til at sørge for at der bliver ved med at være mad at dele ud af.

#33
A'hva'?!
Gravatar #48 - cazotaro
2. jul. 2008 20:57
#YouPhreak

Eller har du tænkt over hvad der ville ske hvis hele verden var lige så priviligerede som os? Forestil dig alt det CO2, eller bare det kæmpe ressource forbrug, ja det her er svinsk at sige, men nogle må lide for at vi kan have det som vi har, vi skal da gøre deres nød mindre, men vi må bare indse at vi (europæere) var skarpere end alle andre og fik tilranet os kloden..

Jeg er ikke racistisk, har intet imod nogen eller ikke medlidende for den tredje verden. Men man bliver nød til at tænke over konsekvenserne ved en lige verden, den lige verden kunne være til, men så blev vi nok nød til at halvere mængden af os, hvis ikke mere end det.
Alt det her kan jeg sagtens sige fra min trykke stol, som en anden skrivebordsgeneral. Men hvorfor bruge penge på noget som vil 'skade' os selv ved at der vil blive mindre plads til os, når vi kan bruge dem på at kende vores verden bedre, vi er jo en nysgerrig race. Når vi (som i nogle, - ret forkert at tage æren ^^) så af og til tager ansvar må de der lider normalt og som får lidt hjælp, bare være tilfredse med hvad de kan få, for vi var 'klogest' fra starten.

Der skal være plads til alle, men hvordan?!

Undskyld alt det pis, kan ikke lade være :(
Gravatar #49 - vandfarve
2. jul. 2008 21:27
#48

Jeg har længe rodet med tanker lignende dine, og selvom jeg hverken kunne eller ville have formuleret dem, som du gjorde, så bliver jeg nødt til at tilkendegive min enighed eller forståelse for problematikken. Jeg ved dybt inde i mit hjerte, at vi som en grundlæggende del af menneskeheden er nødt til at hjælpe andre. Det er vores natur, det er vores pligt, og det er det, som definerer os. På den anden side erkender jeg også den problematik ved at forbedre andre folks liv, i og med at det indeholder kimen til det, der i sidste ende kan bringe menneskeheden i knæ.

Jeg er, ligesom dig, hverken racistisk, chauvanistisk, egoistisk eller andre smålige begreber, der kan påklæbes kedelige personer, men det er næsten på tide, at vi får en debat om (særligt!) de vestlige problemer. Alle fortjener i mine øjne et frit og dejligt liv som vores her på kloden, men hvordan er det muligt. Det er et spørgsmål om simpel matematik, at det ikke kan lade sig gøre - eller måske er jeg blot for snæversynet?

Derfor burde vi i Vesten begynde at diskutere fremtiden i stedet for at lade os føle os frem på må og få. Er det muligt at bibeholde det nuværende forbrug? Hvordan kan vi hjælpe andre (mennesker, nationer, verdensdele, folk, kulturer osv.) uden at øge vores grufulde aftryk på kloden? Jeg spekulerer tit over, hvornår verdens samlede iltforbrug overstiger iltproduktionen, eller hvornår vi ikke kan formå at skaffe nok føde til verdensbefolkningen - eller om fødevarekrisen, som vi oplever det nu, er tegnet på, at kloden er ved at blive overbefolket?

Jeg forventer ikke, at problemerne bliver løst nu eller for den sags skyld aldrig, men jeg håber det inderligt. Jeg frygter, at vi er den generation, der for altid vil præge historiebøgerne i fremtiden; om det er så i forbindelsen med forbandelsen over vores ligegyldighed, eller om det er i forbindelsen med redegørelsen for vores overvældende menneskelighed og ofring for fremtidige generation, det kan jeg ikke sige. Alt, jeg ved, er, at vi måske står overfor større udfordringer i det 21. århundreder, der får den Kolde Krig og de to Verdenskrige til at se ubetydelige og unævneværdige ud.
Gravatar #50 - cazotaro
7. jul. 2008 09:35
Ærgeligt at debaten går i stå her, tråden og dermed stedet er måske ikke lige på det emne, men alligevel skulle man tro at det ville sætte et par sind i kog?
Jeg ville aldrig kunne gå med udtynding af befolkningen, eller andre umennskeligheder, men måske er det problemet?
Der skal jo nogle gange, noget der for sindene i kog til, for at starte en debat..
Gå til top

Opret dig som bruger i dag

Det er gratis, og du binder dig ikke til noget.

Når du er oprettet som bruger, får du adgang til en lang række af sidens andre muligheder, såsom at udforme siden efter eget ønske og deltage i diskussionerne.

Opret Bruger Login