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科學界決定了,1千克以後這麽算!

1千克到底有多重?

一個多世紀以來,這個國際標準品質部門都是由一塊高爾夫球大小的鉑銥合金圓柱體“大K”定義。但經不住歲月的侵蝕,這件原器已經難以適應現代的精密測量要求,重量早已不再是“1千克”了。

於是,它是時候該“退休”了。

中國國家市場監督管理總局計量司司長謝軍11日在京表示,明年5月20日,中國將開始使用新修訂後的國際部門製,將強化計量量子化戰略研究,並制定量子化時代的中國計量發展新規劃(2020年-2035年)。

此前,在第26屆國際計量大會(CGPM)上,經包括中國在內的53個成員國集體表決,全票通過了關於“修訂國際部門製(SI)”的1號決議。

數百名科學家以精確穩定的物理常數重新定義了“千克”。

自1889年第一屆國際計量大會來,一個圓柱體便成為了國際部門“千克”的基準,名為“國際千克原器”(International Prototype of the Kilogram,簡稱IPK),外號“大K”(Grand K)。

不過,這個“大K”卻並不大,只有高爾夫球大小,是一塊直徑和高度同為39毫米、由90%鉑和10%銥製成的合金。它的真身一直被保存在巴黎近郊“布勒特伊宮”的地下儲藏室裡,以三層鍾形玻璃罩真空密封。

每隔40年,“大K”都會被取出一次接受清潔和檢查,迄今共“面世”過4次。即便科學家們已經盡可能做到小心翼翼,但“大K”還是發生了細微變化:一會因為空氣汙染而“變胖”,一會又因為氧化而“變瘦”,誤差以微克來算就顯得比較大了,可達1-2顆塵埃的重量。

因此,更新定義的建議被提上了日程。科學家們準備讓“大K”卸任,以量子力學中用於計算光子能量的普朗克常數作為新標準,並使用最精確的瓦特天平(Watt Balance)重新定義“千克”。

不過科學人員說,他們並不會把退休的“大K”丟棄,而會繼續將它保存在原址,觀察它幾十年後還會有什麽變化。

“這是改變國際部門製採用實物計量的歷史性變革,是人類科學發展進步中的一座裡程碑”,謝軍說。

科學界這麽重大的事,一些同學的評論,畫風果然不出所料

所以, 以後去菜市場買土豆, 會短斤缺兩嗎? 身上的肉到底會變多變少呢? 答案當然是……不會!

因為“千克”重新定義仍以現有千克量值為標準,兩者可實現無縫連接,兩種定義下的品質部門量值能保證連續性。所以,重新定義並不會對我們的日常生活造成影響。

但對於科學技術的進展來說,這一改變將為今後科學的發展“插上翅膀”。說不定,今後00後們在中學物理課本上學到的度量衡等部門,就將和現在有所不同了呢。

根據決議,品質部門“千克”、電流部門“安培”、溫度部門“開爾文”、物質的量部門“摩爾”等4個SI基本部門的定義將由常數定義。加之此前對時間部門“秒”、長度部門“米”和發光強度部門“坎德拉”的重新定義。

至此,國際計量部門製的7個基本部門全部實現由常數定義。簡單說,這7位就是“部門界”的“三原色”,其他很多部門都可以由這7個基本部門組合導出。

中國計量科學研究院院長方向在新聞發布會上打了個比方,國際部門製規定了7個具有嚴格定義的基本部門,好比7塊獨立又相互支撐的“基石”,構成了國際部門製的“地基”。

新定義產生後,國際部門製的客觀通用性將得到保障。以千克為例,方向介紹說,最早的1千克是用1立方分米純水在4攝氏度時的品質來定義的,這實際上受到了溫度、氣壓、水和容器等環境因素和測量過程的限制。

人們在19世紀末採用最先進的材料和工藝打造了國際千克原器,目的也是為了規避這些限制。但是尷尬的是,國際千克原器有且只有1個,無論它準不準,各國都必須以它為準。

新定義生效後,理論上任何地方的任何人,都可以根據定義複現1千克,直接避免了長途攜帶國家千克原器可能帶來的風險。

往遠了說,一旦有一天我們在火星上過起了日子,就不用帶著國際或國家千克原器上天啦,畢竟一個數字,到哪也不會失準。(綜合自每日經濟新聞(nbdnews)、央廣新聞、環球網(huanqiu-com))

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