Прощай, килограмм! Почему наша единица массы безнадежно устарела

• Николай Воронин
• Корреспондент по вопросам науки и технологий

16 ноября 2018

Обновлено 20 мая 2019

Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Эталоны килограмма немного тяжелеют по мере загрязнения поверхности и теряют вес в процессе очистки, так что их массу нельзя считать постоянной

В понедельник, 20 мая — во Всемирный день метрологии — вступает в силу новое определение килограмма, стандартной единицы массы, используемой по всему миру.

И хотя это никак не отразится на нашей повседневной жизни, значение этого шага для научного мира и промышленности, где требуются предельно точные измерения, трудно переоценить.

• Стала ли телепортация реальностью?
• Последняя работа Хокинга решила парадокс параллельных вселенных

Килограмм — одна из семи основных единиц международной системы измерений (СИ).

Определения четырех из них — самого килограмма, а также ампера (измеряет силу тока), кельвина (температуру) и моля (количество вещества) — были пересмотрены на Всеобщей конференции мер и весов, которая прошла в конце прошлого года под Парижем, в Версале.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Все килограммовые гири мира сделаны по образцу оригинального эталона, хранящегося во Франции

Оригинальный килограмм

Килограмм — последняя из единиц СИ, в основе которой лежал реальный физический объект. Принятое еще в 1901 году официальное определение ровно так и звучало: «Килограмм — это единица массы, равная массе международного прототипа килограмма».

Международный прототип — это 4-сантиметровый цилиндр, состоящий на 90% из платины и на 10% из иридия. Он был произведен в Лондоне и с 1889 года хранится в Международном бюро мер и весов в городе Севре под Парижем.

Но физические объекты могут терять атомы (фактически испаряться) или, напротив, впитывать молекулы из окружающего воздуха, так что за прошедшее столетие масса эталона изменилась на несколько десятков микрограммов.

А это значит, что все остальные прототипы килограмма, по которым калибруют весы по всему миру, строго говоря, были не идеально точны.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

В повседневной жизни отклонения на тысячные доли грамма заметить невозможно

Столь незначительные отклонения не имеют никакого значения в привычной нам жизни, однако представляют огромную проблему для точных научных вычислений.

«Если когда-нибудь инопланетяне прилетят на Землю, о чем нам еще с ними разговаривать, если не о физике? Но чтобы говорить о физике, нужно будет договориться и об общих единицах измерений. И если мы скажем, что в основе нашей единицы массы лежит металлическая гиря из Парижа, над нами будет смеяться вся Вселенная», — заявил накануне голосования представитель Национального института стандартов и технологий США Стивен Шламмингер.

Новый килограмм

По большому счету, голосование на Всеобщей конференции мер и весов в ноябре прошлого года было формальным: напряженные дебаты уже прошли, (несколько стран предлагали свои, альтернативные определения), решение было согласовано заранее.

Теперь килограмм предполагается измерять при помощи так называемых весов Ватта (или баланса Киббла) — этот прибор определяет массу через постоянную Планка, основную константу квантовой теории.

Проще говоря, определение килограмма увязано с количеством электромагнитной энергии, необходимой для того, чтобы уравновесить объект соответствующей массы. Эталонную гирю заменят электрический ток и напряжение.

Эти величины, в отличие от самого физического объекта, не могут измениться или пропасть. А кроме того, точно отмерять килограмм теперь смогут любые ученые по всему миру, а не только те, у кого есть доступ к оригинальной парижской гире или ее копии.

По словам главы британской Национальной физической лаборатории Теодора Йанссена, отвечающего за стандарты измерения, пятничное голосование — поворотный момент в истории физики.

«Теперь все единицы системы СИ будут основаны на фундаментальных константах природы — вечных, неизменных величинах, — объясняет он. — Это позволит проводить куда более точные измерения и укрепит основы науки в целом».

Автор фото, EPA

Подпись к фото,

Так выглядят весы Ватта

Что такое индекс массы тела и стоит ли его считать

3 июля 2019ЛикбезЗдоровье

Простая и распространённая формула определит, нормальный ли у вас вес. Но это неточно.

Ия Зорина

Автор Лайфхакера, атлет, КМС

Поделиться

0

Что такое индекс массы тела

Индекс массы тела (ИМТ, Body Mass Index, BMI, Quetelet index) — это соотношение роста и веса. ИМТ помогает выяснить, достаточно ли у человека жира, пора ли худеть или, наоборот, поправляться, и рассчитывается по формуле:

ИМТ = вес (кг) / рост² (м)

Далее нужно посмотреть значение в таблице. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) установила следующие показатели для людей старше 20 лет:

Что касается детей и подростков, точные значения зависят от возраста. Нормы для людей 5–19 лет можно посмотреть на сайте ВОЗ.

Зачем знать индекс массы тела

Его используют, чтобы выяснить риски по заболеваниям. ВОЗ утверждает, что лишний вес увеличивает риск диабета второго типа, коронарной болезни сердца, рака груди, матки, кишечника, простаты, почек и желчного пузыря.

За год в среднем по миру с лишним весом связано 2,8 миллиона смертей и 35,8 миллиона инвалидностей.

ВОЗ считает, что для хорошего здоровья каждый человек должен стремиться к индексу 18,5–24,9. Риск заболеваний возрастает между 25 и 29,9, а после 30 увеличивается значительно.

Кто придумал считать индекс массы тела

Саму формулу вывел в 1832 году бельгийский астроном, математик и статист Адольф Кетле. Но известна она стала только через 140 лет, после исследования физиолога и специалиста по ожирению Анселя Кейса. Он проанализировал параметры 7 400 человек из пяти стран и сравнил разные формулы для определения лишнего веса. Оказалось, что ИМТ при всей своей простоте наиболее точно предсказывает лишний вес и ожирение.

Это открыло большие возможности для масштабных исследований. Учёным теперь не надо измерять количество жира дорогими и сложными способами: можно быстро подсчитать индексы сотен человек, в том числе из прошлых десятилетий, и сделать выводы.

Однако такие методы не всегда подходят отдельным людям. Ведь когда дело касается здоровья, вы хотите получить истинные значения, а не какие-то средние цифры.

Насколько точные прогнозы даёт индекс массы тела

Несмотря на то что ИМТ до сих пор повсеместно используется в медицине, появляются всё новые данные о его неточности. Вот несколько фактов, которые доказывают, что индекс массы тела — это не лучший способ понять, есть у вас лишний вес или нет.

ИМТ не показывает реальный процент жира и мышц

Формула слишком проста. Так, ИМТ мускулистого атлета может совпадать с индексом тучного нетренированного человека. Весить они будут одинаково, но при этом процент жира, внешний вид и риски для здоровья сильно отличаются.

Это подтвердило исследование 439 людей. Индекс массы тела атлетов и нетренированных мужчин часто показывал избыточный вес, когда его не было. Женщины с лишними килограммами, наоборот, находились в пределах нормы.

Похожие результаты получили в масштабном исследовании с участием 13 тысяч человек. Учёные сравнили значение индекса массы тела и реальный процент жира, полученный с помощью биоимпедансного анализа. ИМТ показал ожирение у 21% мужчин и 31% женщин, а анализ — у 50% мужчин и 60% женщин.

Индекс массы тела ошибается примерно в половине случаев, успокаивая людей с лишним весом.

ИМТ не учитывает пол и возраст

Рамки индекса сделали универсальными, чтобы было удобнее проводить масштабные исследования. В то же время количество жира у женщин и мужчин различается в среднем на 10%, так что применять для обоих полов одни и те же значения неправильно.

Кроме того, пропорции мышечной и жировой ткани в организме изменяются. С возрастом замедляется метаболизм, начинается распад мышечной ткани и отложение жировой. Поэтому для правильных выводов необходимо брать во внимание и пол, и возраст человека.

ИМТ не учитывает трёхмерность человека

Профессор Ник Трефентен из Оксфордского университета поставил под вопрос текущую формулу ИМТ. Учёный утверждает, что она не учитывает реальные особенности человеческого телосложения и даёт неточные данные, так как изменения роста и веса происходят нелинейно. Невысоким людям показывает, что они стройнее, чем есть, а высоких заставляет верить, что они толще.

Трефентен посоветовал новый метод расчёта, который, по его мнению, даст более корректные результаты.

ИМТ=1,3 * вес (кг) / рост ^2,5 (м)

При этом профессор считает, что любая формула будет несовершенной, поскольку человек слишком сложен.

Есть ли альтернативы индексу массы тела

Как правило, ИМТ считают, чтобы определить риски для здоровья. Но некоторые исследователи говорят, что для этого куда лучше подходит обхват талии или соотношение талии и бёдер.

Дело в том, что жир вокруг печени и других органов брюшной полости (также его называют висцеральным) считается наиболее опасным. Он обладает высокой метаболической активностью: вырабатывает жирные кислоты, воспалительные агенты и гормоны, которые повышают уровень холестерина низкой плотности, глюкозы и триглицеридов в крови, увеличивают кровяное давление.

Исследование с участием 44 тысяч женщин показало явную связь между обхватом талии и различными болезнями. Девушки с ИМТ в пределах нормы, но обхватом талии выше 89 см в три раза больше рисковали умереть от заболеваний сердца, чем участницы с меньшими показателями.

Похожие данные получили в шанхайском исследовании: избыточное отложение жира на животе повышало риск смерти вне зависимости от ИМТ.

Международная организация диабета считает здоровым обхват талии до 80 см — для женщин и до 94 см — для мужчин.

Согласно ВОЗ, при показателях выше этой нормы возрастает риск сердечно-сосудистых заболеваний, диабета второго типа, метаболического синдрома и гипертонии. А начиная с 88 см — для женщин и 102 см — для мужчин становится ещё более значительным.

Читайте также 👩🏻⚖️👱‍♂️

• Как быстро похудеть и не навредить здоровью: научный подход
• Как похудеть на 5–10 кг: программа тренировок и питания для устойчивого результата
• Что делать, если у ребёнка лишний вес
• Как узнать свой процент жира и изменить его
• Как поправиться: инструкция для тех, кто хочет набрать вес и улучшить здоровье

Автор друзей | Венди Масс

Мне посчастливилось провести время с некоторыми писателями для детей и подростков, которыми я восхищаюсь больше всего в мире. Вот несколько фото с разных мероприятий. Если вы ищете отличные книги (а кто нет?), я предложил одно название книги для каждого автора. Имена перечислены слева направо. Вы можете либо щелкнуть по каждой фотографии, чтобы увеличить ее, либо навести на них курсор, и появятся подписи. Новые дополнения будут добавлены в начало.

Венди Корси Стауб и я после 12 лет (!) попыток встретиться лично. В середине 90-х Венди К. С. создала серию книг для молодых людей «ПЕТЛЯ», а я написал одну из книг этой серии. Это было мое первое выступление, и если хорошенько поискать, то можно найти копию. Венди пишет массу книг, но ее последние книги для подростков — это серия под названием LILY DALE о реальном паранормальном городе. Увлекательно!

Кэролайн Маклер, автор книги «ЗЕМЛЯ, МОЯ ЗАДНИЦА И ДРУГИЕ БОЛЬШИЕ КРУГЛЫЕ ВЕЩИ» (которая, кстати, сейчас на 8-м месяце беременности, но у нее родился прекрасный мальчик!), я, Рэйчел Вейл, чья следующая книга ЕСЛИ МЫ ПОЦЕЛУЕМ, и самый милый, самый поддерживающий человек и икона для всех нас — Джуди Блюм. Нужно ли говорить, что она написала? :о)

Робин Фридман, девушка из Джерси и автор действительно забавного ПРОЕКТА ПОДРУЖКА, я и Мэрироуз Вуд, чья книга «ПОЧЕМУ Я ОТПУСТИЛА ВОЛОСЫ» представляет собой идеальное сочетание реальной жизни, романтики и волшебства.

Либба Брей, которая написала удивительную ВЕЛИКУЮ И УЖАСНУЮ КРАСОТУ, я и Рэйчел Кон, автор GINGERBREAD, и которой я написал свое первое фан-письмо, потому что она такая классная!

Джули Энн Питерс, я, Дэвид Левитан. Джули написала «ЛУНУ», от которой я НЕ мог оторваться, а последний роман Дэвида — «ЦАРСТВО ВОЗМОЖНОСТИ», величайший «роман в стихах» на планете. Я не могу сказать достаточно хороших слов об этих людях или их книгах. ОНИ РУЛЯТ!!!

Ежегодный женский обед, полный вкусной еды (Кэролин всегда выбирает лучшие места) и дух товарищества по поводу странной карьеры, которую мы все выбрали. Слева направо, чтобы написать (понятно? хорошо, это было плохо): (вверху) Джулия ДеВиллерс (написавшая очень крутой КАК МОЙ ЛИЧНЫЙ, ЛИЧНЫЙ ЖУРНАЛ СТАЛ БЕСТСЕЛЛЕРОМ, который стал фильмом Disney Channel под названием «ПРОЧИТАЙ ЭТО И ПЛАЧИ»), я, Рэйчел Вейл. (внизу) Мэрайя Фредерикс, Энн Брашерс (чью серию Sisterhood of the Travelling Pants вы, возможно, слышали :o), Кэролин Маклер, Меган МакКафферти, К.Л. Переход

Наконец-то фото, которое я сделал вместо того, чтобы быть внутри! Двигаясь по часовой стрелке, Сара Млыновски, которая выиграла самый смешной титул года с BRAS & BROOMSTICKS, у Эмили Локхарт скоро выйдет СПИСОК ПАРЕНЕЙ, и я не могу дождаться, чтобы прочитать его, Дэн Эренхафт, чей последний вихрь — 10 ДЕЛ, КОТОРЫЕ НУЖНО ДЕЛАТЬ, ПРЕЖДЕ ЧЕМ Я УМРУ , и Билли Меррелл, автор поэтических мемуаров «РАЗГОВОР В ТЕМНОТЕ».

М.Дж. Ош, я, Эллен Уиттлингер. MJ написал так много замечательных детских книг. Кому не понравится книга под названием «Принцесса и пицца»? У нее также есть синестезия, которая так крута! Книги Эллен, как и ее новейшая «Рыба-попугай», очень важны и замечательны.

Авторские и редакционные портреты — Бостон, Массачусетс

Портрет профессора истории Гарварда Винсента Брауна, сделанный Шароной Джейкобс. Кембридж, Массачусетс.

Винсент Браун, профессор истории и профессор африканских и афроамериканских исследований Гарвардского университета, является автором книги «Сад Жнеца: смерть и сила в мире атлантического рабства» .

Портрет автора Аниты Диамант работы Шароны Джейкобс. Арлингтон, Массачусетс.

Анита известна своими бестселлерами, в том числе Красная палатка и Бостонская девушка . Ее новейшая книга, Период. Конец предложения. демонстрирует свои способности обозревателя, отмеченного наградами журналиста и автора шести научно-популярных руководств по современной еврейской жизни.

Портрет писательницы Дженнифер Хей работы Шароны Джейкобс. Hingham, MA

Дженнифер Хей — автор четырех романов, получивших признание критиков:   Вера, Состояние, Бейкер Тауэрс и Миссис Кимбл . Ее книги были отмечены премией ПЕН/Хемингуэя за дебютную художественную литературу и премией ПЕН/Л. Л. Премия Winship за работу писателя из Новой Англии. Ее последняя книга, сборник рассказов News From Heaven , получила в 2014 году Массачусетскую книжную премию и премию ПЕН-клуба Новой Англии 2014 года в области художественной литературы.

Портрет Боба Каца, автора Шароны Джейкобс. Лексингтон, Массачусетс.

Боб Кац — автор нескольких известных книг, в том числе недавнего романа  Третий и длинный , научно-популярный Круг Элейн и роман Горячий воздух , который был выбран для фильма MGM.

Его статьи и комментарии публиковались в New York Times, Chicago Tribune, Christian Science Monitor, the Nation и USA Today,

Портрет Стива Алмонда, автора Шароны Джейкобс. Арлингтон, Массачусетс.

Стив Алмонд – автор десяти книг художественной и документальной литературы, в том числе  Против футбола, Candyfreak,  и Рок-н-ролл спасет вам жизнь.

Портрет Риши Редди, автор Шароны Джейкобс. Кембридж, Массачусетс.

Риши Редди — автор книги «Карма и другие истории», получивший в 2008 году премию L.L. Winship/PEN New England. Произведение Редди было выбрано в категории «Лучшие американские рассказы» 2005 года, представлено в программе «Избранные короткометражки» Национального общественного радио и получило почетное упоминание на премии Pushcart Prize 2004 года. Она была научным сотрудником на Конференции авторов буханок хлеба и получила индивидуальный художественный грант от Совета по культуре Массачусетса.

Портрет актрисы Трейси Томс работы Шароны Джейкобс. Балтимор, Мэриленд.

Трейси Томс — американская актриса телевидения, кино и театра. Она наиболее известна своими ролями в фильмах « Аренда», «Раскрытое дело», «Дьявол носит Прада», «Доказательство смерти», «» и телесериале Fox «: Чудесные водопады, ».