मापिकी: Difference between revisions

{{About|माप का विज्ञान|मौसम का अध्ययन|मौसम विज्ञान}}[[Image:Microarcsecond testbed.jpg|thumb|290px|alt=Man in white standing in front of a large machine| एक वैज्ञानिक माइक्रोअर्सकंड माप विज्ञान (एमएएम) के सामने खड़ा है।]]

मापने की क्षमता एकल रूप में अपर्याप्त है; मापन के सार्थक होने के लिए मानकीकरण महत्वपूर्ण है।<ref name="MSC-History">{{cite web|title=History of Metrology|date=17 June 2016 |url=http://www.msc-conf.com/history-of-metrology/|publisher=Measurement Science Conference|access-date=28 February 2017|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20170301094329/http://www.msc-conf.com/history-of-metrology/|archive-date=1 March 2017}}</ref> स्थायी मानक का पहला रिकॉर्ड 2900 ईसा पूर्व में था, जब मिस्र के शाही हाथ को काले ग्रेनाइट से उकेरा गया था।<ref name="MSC-History"/> हाथ को फिरौन के अग्रभाग की लंबाई और उसके हाथ की चौड़ाई के रूप में घोषित किया गया था, और प्रतिकृति मानकों को बिल्डरों को दिया गया था।<ref name = BGtoM/> [[ गिज़ा पिरामिड कॉम्प्लेक्स |गिज़ा पिरामिड कॉम्प्लेक्स]] के निर्माण के लिए एक मानकीकृत लंबाई की सफलता उनके आधारों की लंबाई में 0.05 प्रतिशत से अधिक के अंतर से संकेतित होती है।<ref name="MSC-History"/>

अन्य सभ्यताओं ने माप की अलग-अलग प्रणालियों पर आधारित रोमन और ग्रीक वास्तुकला के साथ आम तौर पर स्वीकृत माप मानकों का निर्माण किया।<ref name="MSC-History"/> साम्राज्यों के पतन और उसके बाद के अंधकार युग ने बहुत अधिक माप ज्ञान और मानकीकरण खो दिया। हालांकि माप की स्थानीय प्रणालियां सामान्य थीं, लेकिन कई स्थानीय प्रणालियां असंगत होने के कारण तुलना करना कठिन था।<ref name="MSC-History"/> इंग्लैंड ने 1196 में लंबाई माप के लिए मानक बनाने के लिए माप के आकार की स्थापना की, और 1215 मैग्ना कार्टा में वाइन और बीयर के मापन के लिए एक खंड शामिल था।<ref name="NPL-HofL">{{cite web|title=History of Length Measurement|url=http://www.npl.co.uk/educate-explore/posters/history-of-length-measurement/|publisher=National Physical Laboratory|access-date=28 February 2017|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20170301094410/http://www.npl.co.uk/educate-explore/posters/history-of-length-measurement/|archive-date=1 March 2017}}</ref>

आधुनिक माप विज्ञान की जड़ें फ्रांसीसी क्रांति में हैं। पूरे फ्रांस में इकाइयों में सामंजस्य स्थापित करने के लिए एक राजनीतिक प्रेरणा के साथ, एक प्राकृतिक स्रोत पर आधारित एक लंबाई मानक प्रस्तावित किया गया था।<ref name="MSC-History" /> मार्च 1791 में, [[ मीटर |मीटर]] को परिभाषित किया गया था।<ref name="French-History">{{cite web|title=History of measurement – from metre to International System of Units (SI) |url=http://www.french-metrology.com/en/history/history-mesurement.asp |publisher=La metrologie francaise |access-date=28 February 2017 |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20110425025041/http://www.french-metrology.com/en/history/history-mesurement.asp |archive-date=25 April 2011 }}</ref> इसने 1795 में दशमलव-आधारित मीट्रिक प्रणाली का निर्माण किया, अन्य प्रकार के मापों के लिए मानक स्थापित किए। कई अन्य देशों ने 1795 और 1875 के बीच मीट्रिक प्रणाली को अपनाया; अंतरराष्ट्रीय अनुरूपता सुनिश्चित करने के लिए, अंतर्राष्ट्रीय वज़न और माप ब्यूरो ({{lang-fr|अंतर्राष्ट्रीय बाट और माप ब्यूरो}}, या BIPM) का गठन मीटर कन्वेंशन द्वारा किया गया था।<ref name="BGtoM" /> हालांकि बीआईपीएम का मूल मिशन माप की इकाइयों के लिए अंतरराष्ट्रीय मानकों का निर्माण करना था और अनुरूपता सुनिश्चित करने के लिए उन्हें राष्ट्रीय मानकों से जोड़ना था, इसका दायरा विद्युत और [[ फोटोमेट्री |फोटोमेट्रिक]] इकाइयों और आयनकारी विकिरण माप मानकों को शामिल करने के लिए व्यापक हो गया है।<ref name="French-History" /> वजन और माप पर 11वें आम सम्मेलन (फ्रेंच: कॉन्फ़्रेंस जेनरल डेस पॉयड्स एट मेसर्स, या सीजीपीएम) में एक प्रस्ताव के परिणामस्वरूप मेट्रिक सिस्टम का आधुनिकीकरण 1960 में इकाइयों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली (एसआई) के निर्माण के साथ किया गया था।<ref name="R12_11" />

== सबफील्ड ==

माप विज्ञान को अंतर्राष्ट्रीय भार और माप ब्यूरो (बीआईपीएम) द्वारा "माप विज्ञान के रूप में परिभाषित किया गया है, विज्ञान और प्रौद्योगिकी के किसी भी क्षेत्र में अनिश्चितता के किसी भी स्तर पर प्रयोगात्मक और सैद्धांतिक निर्धारण दोनों को गले लगाते हुए"।<ref name="WhatIsBIPM">{{cite web|title=What is metrology?|url=http://www.bipm.org/en/worldwide-metrology/|publisher=BIPM|access-date=23 February 2017|ref=BIPMDef|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20170324081343/http://www.bipm.org/en/worldwide-metrology/|archive-date=24 March 2017}}</ref> यह मानव गतिविधि के लिए महत्वपूर्ण इकाइयों की एक सामान्य समझ स्थापित करता है।<ref name=FCM>{{cite book|url = http://resource.npl.co.uk/international_office/metrologyinshort.pdf|title = Metrology in Industry – The Key for Quality|publisher = [[International Society for Technology in Education|ISTE]]|author = Collège français de métrologie [French College of Metrology]|editor-first = Dominique|editor-last = Placko|year = 2006|isbn = 978-1-905209-51-4|url-status = live|archive-url = https://web.archive.org/web/20121023153656/http://resource.npl.co.uk/international_office/metrologyinshort.pdf|archive-date = 2012-10-23}}</ref> माप विज्ञान एक व्यापक पहुंच वाला क्षेत्र है, लेकिन इसे तीन बुनियादी गतिविधियों के माध्यम से संक्षेपित किया जा सकता है: माप की अंतरराष्ट्रीय स्तर पर स्वीकृत इकाइयों की परिभाषा, व्यवहार में माप की इन इकाइयों की प्राप्ति, और ट्रैसेबिलिटी की श्रृंखलाओं का अनुप्रयोग (माप को संदर्भ मानकों से जोड़ना)।<ref name=FCM/><ref name=C-S/> ये अवधारणाएं माप विज्ञान के तीन मुख्य क्षेत्रों में अलग-अलग डिग्री में लागू होती हैं: वैज्ञानिक माप विज्ञान; अनुप्रयुक्त, तकनीकी या औद्योगिक माप विज्ञान, और कानूनी माप विज्ञान।<ref name=C-S/>

वैज्ञानिक माप विज्ञान माप की इकाइयों की स्थापना, नई माप विधियों के विकास, माप मानकों की प्राप्ति, और इन मानकों से एक समाज में उपयोगकर्ताओं को पता लगाने की क्षमता के हस्तांतरण से संबंधित है।<ref name=FCM/><ref name = BGtoM/> इस प्रकार के माप विज्ञान को माप विज्ञान का शीर्ष स्तर माना जाता है जो सटीकता के उच्चतम स्तर के लिए प्रयास करता है।<ref name=FCM/> बीआईपीएम दुनिया भर के संस्थानों की मेट्रोलॉजिकल कैलिब्रेशन और माप क्षमताओं का एक डेटाबेस रखता है। ये संस्थान, जिनकी गतिविधियों की सहकर्मी-समीक्षा की जाती है, मेट्रोलॉजिकल ट्रैसेबिलिटी के लिए मौलिक संदर्भ बिंदु प्रदान करते हैं। माप के क्षेत्र में, बीआईपीएम ने नौ माप विज्ञान क्षेत्रों की पहचान की है, जो ध्वनिकी, बिजली और चुंबकत्व, लंबाई, द्रव्यमान और संबंधित मात्रा, फोटोमेट्री और रेडियोमेट्री, आयनकारी विकिरण, समय और आवृत्ति, थर्मोमेट्री और रसायन शास्त्र हैं।<ref>{{cite web  |url = http://kcdb.bipm.org/appendixc/  |title = The BIPM key comparison database  |publisher = BIPM  |access-date = 26 Sep 2013  |url-status = live  |archive-url = https://web.archive.org/web/20130928041400/http://kcdb.bipm.org/appendixc/  |archive-date = 2013-09-28  }}</ref>

मई 2019 तक कोई भी भौतिक वस्तु आधार इकाइयों को परिभाषित नहीं करती है।<ref>[http://www.bipm.org/en/committees/cipm/meeting/105.html Decision CIPM/105-13 (October 2016)]</ref> आधार इकाइयों के परिवर्तन में प्रेरणा [[ भौतिक स्थिरांक |भौतिक स्थिरांक]] से संपूर्ण प्रणाली को व्युत्पन्न करने योग्य बनाना है, जिसके लिए प्रोटोटाइप किलोग्राम को हटाने की आवश्यकता होती है क्योंकि यह इकाई परिभाषाओं पर निर्भर अंतिम कलाकृति है।<ref name="SD">{{cite web|title=New measurement will help redefine international unit of mass: Ahead of July 1 deadline, team makes its most precise measurement yet of Planck's constant|url=https://www.sciencedaily.com/releases/2017/07/170701103514.htm|website=ScienceDaily|publisher=ScienceDaily|access-date=23 March 2018|language=en}}</ref> इकाइयों की इस पुनर्परिभाषा में वैज्ञानिक माप विज्ञान एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है क्योंकि आधार इकाइयों की सटीक परिभाषा के लिए भौतिक स्थिरांक के सटीक मापन की आवश्यकता होती है। एक कलाकृति के बिना एक किलोग्राम के मूल्य को फिर से परिभाषित करने के लिए प्लैंक स्थिरांक का मान बीस भाग प्रति अरब होना चाहिए।<ref>{{cite web|url = http://physicsworld.com/cws/article/indepth/2011/mar/22/metrology-in-the-balance|title = Metrology in the balance|first1 = Robert P.|last1 = Crease|access-date = 23 March 2018|work = Physics World|publisher = [[Institute of Physics]]|date = 22 March 2011}}</ref> [[ किबबल बैलेंस |किबबल बैलेंस]] और [[ अवोगैड्रो प्रोजेक्ट |अवोगैड्रो परियोजना]] के विकास के माध्यम से वैज्ञानिक माप विज्ञान ने किलोग्राम के पुनर्निर्धारण की अनुमति देने के लिए कम अनिश्चितता के साथ प्लैंक स्थिरांक का एक मूल्य उत्पन्न किया है।<ref name="SD" />

अनुप्रयुक्त, तकनीकी या औद्योगिक माप विज्ञान, माप उपकरणों की उपयुक्तता, उनके अंशांकन और गुणवत्ता नियंत्रण को सुनिश्चित करने, निर्माण और अन्य प्रक्रियाओं और समाज में उनके उपयोग के लिए माप के आवेदन से संबंधित है।<ref name=FCM/> उद्योग में अच्छे मापन का उत्पादन महत्वपूर्ण है क्योंकि इसका अंतिम उत्पाद के मूल्य और गुणवत्ता पर प्रभाव पड़ता है, और उत्पादन लागत पर 10-15% प्रभाव पड़ता है।<ref name=C-S/> यद्यपि माप विज्ञान के इस क्षेत्र में माप पर ही जोर दिया जाता है, माप में विश्वास सुनिश्चित करने के लिए माप-उपकरण अंशांकन की ट्रेसबिलिटी आवश्यक है। उद्योग में मेट्रोलॉजिकल क्षमता की पहचान आपसी मान्यता समझौतों, मान्यता, या सहकर्मी समीक्षा के माध्यम से प्राप्त की जा सकती है।<ref name=C-S/> औद्योगिक माप विज्ञान देश के आर्थिक और औद्योगिक विकास के लिए महत्वपूर्ण है, और देश के औद्योगिक-माप विज्ञान कार्यक्रम की स्थिति इसकी आर्थिक स्थिति को इंगित कर सकती है।<ref name = "silva"/>

कानूनी माप विज्ञान "उन गतिविधियों से संबंधित है जो वैधानिक आवश्यकताओं और चिंता माप, [[ माप की इकाई |माप की इकाई]], माप उपकरणों और माप के तरीकों से उत्पन्न होती हैं और जो सक्षम निकायों द्वारा की जाती हैं"।<ref name=VIML>{{cite book|title=International Vocabulary of Terms in Legal Metrology |url=http://www.oiml.org/publications/V/V001-ef00.pdf |publisher=OIML |year=2000 |page=7 |location=Paris |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20070928030048/http://www.oiml.org/publications/V/V001-ef00.pdf |archive-date=September 28, 2007 }}</ref> ऐसी वैधानिक आवश्यकताएं स्वास्थ्य की सुरक्षा, सार्वजनिक सुरक्षा, पर्यावरण, कराधान को सक्षम करने, उपभोक्ताओं की सुरक्षा और निष्पक्ष व्यापार की आवश्यकता से उत्पन्न हो सकती हैं। कानूनी माप विज्ञान के लिए अंतर्राष्ट्रीय संगठन ([[ OIML |ओआईएमएल]]) की स्थापना राष्ट्रीय सीमाओं के पार नियमों में सामंजस्य स्थापित करने में सहायता के लिए की गई थी ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि कानूनी आवश्यकताएं व्यापार को बाधित नहीं करती हैं।<ref name = "DeWayne">{{cite book|last1=Sharp|first1=DeWayne|title=Measurement, instrumentation, and sensors handbook|date=2014|publisher=CRC Press, Inc.|location=Boca Raton|isbn=978-1-4398-4888-3|edition=Second}}</ref> यह सामंजस्य सुनिश्चित करता है कि एक देश में मापने वाले उपकरणों का प्रमाणन दूसरे देश की प्रमाणन प्रक्रिया के अनुकूल है, जिससे मापने वाले उपकरणों और उन पर निर्भर उत्पादों के व्यापार की अनुमति मिलती है। [[ वेल्मेक |वेल्मेक]] की स्थापना 1990 में [[ यूरोपीय संघ |यूरोपीय संघ]] और यूरोपीय मुक्त व्यापार संघ (EFTA) के सदस्य राज्यों में कानूनी माप विज्ञान के क्षेत्र में सहयोग को बढ़ावा देने के लिए की गई थी।<ref>{{cite web|last1=WELMEC Secretariat|title=WELMEC An introduction|url=http://www.welmec.org/fileadmin/user_files/publications/WELMEC-general/WELMEC_Guide_1-2016_-_WELMEC_An_introduction.pdf|publisher=WELMEC|access-date=28 February 2017|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20170228165051/http://www.welmec.org/fileadmin/user_files/publications/WELMEC-general/WELMEC_Guide_1-2016_-_WELMEC_An_introduction.pdf|archive-date=28 February 2017}}</ref> संयुक्त राज्य अमेरिका में कानूनी माप विज्ञान [[ मानक और प्रौद्योगिकी का राष्ट्रीय संस्थान |राष्ट्रीय मानक और प्रौद्योगिकी संस्थान (एनआईएसटी)]] के वजन और माप कार्यालय के अधिकार के अधीन है, जिसे अलग-अलग राज्यों द्वारा लागू किया गया है।<ref name = "DeWayne"/>

इकाइयों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली (एसआई) सात आधार इकाइयों को परिभाषित करती है: [[ लंबाई ]], [[ द्रव्यमान ]], [[ समय ]], [[ विद्युत प्रवाह ]], [[ थर्मोडायनामिक तापमान ]], [[ पदार्थ की मात्रा ]] और [[ चमकदार तीव्रता ]]।<ref name="NIST_SI">{{cite web|title=SI base units|url=http://physics.nist.gov/cuu/Units/units.html|website=The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty|publisher=National Institute of Standards and Technology|access-date=15 February 2017|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20170119053614/http://physics.nist.gov/cuu/Units/units.html|archive-date=19 January 2017}}</ref> कन्वेंशन द्वारा, इनमें से प्रत्येक इकाइयों को पारस्परिक रूप से स्वतंत्र माना जाता है और इसका निर्माण सीधे उनके परिभाषित स्थिरांक से किया जा सकता है। REF नाम = SI 9 वां संस्करण>{{SIbrochure9th}}</ref>{{rp|129}} अन्य सभी एसआई इकाइयों का निर्माण सात आधार इकाइयों की शक्तियों के उत्पादों के रूप में किया जाता है।<ref name="SI 9th edition"/>{{rp|129}}

|+SI base units and standards

! Base quantity !! Name !! Symbol !! Definition

| Time || [[second]]|| s || The duration of 9192631770 periods of the radiation corresponding to the transition between the two [[Hyperfine structure|hyperfine]] levels of the [[ground state]] of the [[Isotopes of caesium#Caesium-133|caesium-133]] atom<ref name="SI 9th edition"/>{{rp|130}}

| Length || [[metre]]|| m || The length of the path travelled by light in a [[vacuum]] during a time interval of 1/299792458 of a second<ref name="SI 9th edition"/>{{rp|131}}

| Mass || [[kilogram]]|| kg || Defined ([[2019 redefinition of the SI base units|as of 2019]]) by "... taking the fixed numerical value of the [[Planck constant]], ''h'', to be {{val|fmt=commas|6.62607015|e=-34}} when expressed in the unit {{nowrap|J s}}, which is equal to {{nowrap|kg m² s⁻¹}} ..."<ref name="SI 9th edition"/>{{rp|131}}

| Electric current || [[ampere]]|| A || Defined (as of 2019) by "... taking the fixed numerical value of the [[elementary charge]], ''e'', to be {{val|fmt=commas|1.602176634|e=-19}} when expressed in the unit C, which is equal to {{nowrap|A s}} ..."<ref name="SI 9th edition"/>{{rp|132}}

| Thermodynamic temperature || [[kelvin]]|| K || Defined (as of 2019) by "... taking the fixed numerical value of the [[Boltzmann constant]], ''k'', to be {{val|fmt=commas|1.380649|e=-23}} when expressed in the unit {{nowrap|J K⁻¹}}, which is equal to {{nowrap|kg m² s⁻² K⁻¹}} ..."<ref name="SI 9th edition"/>{{rp|133}}

| Amount of substance || [[Mole (unit)|mole]] || mol || Contains (as of 2019) "... exactly {{val|fmt=commas|6.02214076|e=23}} elementary entities. This number is the fixed numerical value of the [[Avogadro constant]], ''N''_A, when expressed in the unit mol⁻¹ ..."<ref name="SI 9th edition"/>{{rp|134}}

| Luminous intensity || [[candela]] || cd || The luminous intensity, in a given direction, of a source emitting monochromatic radiation of a frequency of {{val|540|e=12|u=Hz}} with a radiant intensity in that direction of 1/683 watt per [[steradian]]<ref name="SI 9th edition"/>{{rp|135}}

चूंकि आधार इकाइयां SI इकाइयों में लिए गए सभी मापों के लिए संदर्भ बिंदु हैं, यदि संदर्भ मूल्य बदल गया तो सभी पूर्व माप गलत होंगे।2019 से पहले, यदि किलोग्राम के अंतर्राष्ट्रीय प्रोटोटाइप का एक टुकड़ा बंद कर दिया गया था, तो इसे अभी भी एक किलोग्राम के रूप में परिभाषित किया गया होगा;एक किलोग्राम के पिछले सभी मापा मान भारी होंगे।<ref name=BGtoM>{{cite web|last1=Goldsmith|first1=Mike|title=A Beginner's Guide to Measurement|url=http://www.npl.co.uk/upload/pdf/NPL-Beginners-Guide-to-Measurement.pdf|publisher=National Physical Laboratory|access-date=16 February 2017|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20170329111015/http://www.npl.co.uk/upload/pdf/NPL-Beginners-Guide-to-Measurement.pdf|archive-date=29 March 2017}}</ref> प्रजनन योग्य SI इकाइयों के महत्व ने BIPM को भौतिक स्थिरांक के संदर्भ में सभी SI आधार इकाइयों को परिभाषित करने के कार्य को पूरा करने के लिए प्रेरित किया है।<ref name=redef>{{cite web|title=On the future revision of the SI|url=http://www.bipm.org/en/measurement-units/rev-si/|publisher=Bureau International des Poids et Mesures|access-date=16 February 2017|url-status=dead|archive-url=https://web.archive.org/web/20170215111649/http://www.bipm.org/en/measurement-units/rev-si/|archive-date=15 February 2017}}</ref>

भौतिक स्थिरांक के संबंध में एसआई आधार इकाइयों को परिभाषित करके, न कि कलाकृतियों या विशिष्ट पदार्थों के साथ,