在被确立130年后，我们所熟知的单位“千克”退休了。从今天起，一个新的、比我们迄今为止的任何定义都要准确得多的定义——普朗克常数，将取代它的位置。
一直以来，公斤的重量一直由国际千克原器(IPK)决定，它于1889年由90% 的铂和10% 的铱制成，并被保存在国际计量局（BIPM）总部的一个特殊保险库中。世界各地的不同地点都有IPK的副本，这些副本被用作国家标准，有时会被送回法国与原型进行比较。
据硅星人报道，研究显示，它的质量随着时间的推移会发生微小的变化。同时，过度使用也对其造成损伤，因为它实在太金贵了，以至于有专家表示，你在它旁边打个喷嚏都会让其质量发生变化。
问题就出在这里：据观察，这些复制品的质量正在逐渐远离被锁在保险库里的IPK的质量。目前还不清楚这些复制品是失去了质量，还是 IPK 获得了质量，但即使只有微克的差距，这两种情况都不符合科学精度了。
去年11月16日，在法国举行的国际质量标准大会上，经过60个成员国代表的投票表决，科学家们用一次“颇有重量”的投票，改写了千克的定义。
这一改变并不会对大多数人的生活产生任何可感知的影响，改变之前的一公斤苹果，在改变之后仍将是一公斤苹果。我们也无法得知，我们到底是变重了，还是变轻了。
但它将对所有科学家，特别是计量学家产生影响。它将开辟无限提高测量精度的途径，并扩大在极小和极大量上进行精确测量的可能性，并将大大提高测量精度。每一次更精确的测量，则意味着在人类的眼中，宇宙的像素又变高了。以下，Enjoy:
来源 / sciencealert.com
作者 / MICHELLE STARR
在被确立130年后，我们所熟知的单位“千克”退休了。从今天起，一个新的、比我们迄今为止的任何定义都要准确得多的定义——普朗克常数，将取代它的位置。
去年年底，在法国举行的国际质量标准大会上，这一变化获得了全票通过，现在，它终于正式生效了。
大多数人在日常生活中不会去思考计量学，但这一测量的科学其实是非常重要的，它不仅是我们测量世界的系统，也是科学家进行观测的系统。
它必须是精确的，而且必须是恒定的，是基于我们所知道的宇宙法则。
但是在国际单位制的七个基本单位(SI)中，有四个目前不是基于物理常数（物理常数，指的是具有确定不变数值的物理量）: 安培(电流)、开尔文(温度)、摩尔(物质量)和千克(质量)。
国际计量局(BIPM)名誉主任 Terry Quinn 对《科学警报》解释说:“我们的想法是，在未来，让所有基于物理常数的单位，都有稳定和不变的定义，使其在全球范围内都能通用。”
例如，一米的定义是光在真空中以1/ 299792458秒的速度传播的距离，一秒的定义是铯原子钟振荡9192631770次所需的时间。
而一公斤的定义，就是一公斤。
这种定义并不是字面意思，一公斤的重量被称为国际千克原器(IPK)，它于1889年由90% 的铂和10% 的铱制成，并被保存在BIPM 总部的一个特殊保险库中。
事实上，千克是国际单位制中唯一仍由物理对象定义的基本单位。
在世界各地的不同地点都有IPK的副本，这些副本被用作国家标准，有时会被送回法国与原型进行比较。
而问题就出在这里：据观察，这些复制品的质量正在逐渐远离被锁在保险库里的IPK的质量。目前还不清楚这些复制品是失去了质量，还是 IPK 获得了质量，但即使只有微克的差距，这两种情况都不符合科学精度了。
一个IPK的副本，图片来自NIST
在过去的几年里，计量学家们一直在讨论制定新标准的必要性。现在，他们终于发现了新的定义方法：根据普朗克常数重新定义千克，这个常数是一个光子的能量与频率的比率，直到去年才被测量到最精确的数值。
'直到现在，我们才能根据恒定物理常数来定义千克。包括三个常数：普朗克常数、光速和铯原子的共振频率。' Quinn解释说。
'为什么是三个常数呢？这是因为普朗克常数的单位是 kgm2s-1，所以我们首先需要定义用光速表示的米和用原子钟中的铯原子表示的秒。'
因此，在新的定义下，千克的大小将通过固定的普朗克常数的数值，等于6.626 069… × 10-34，它的基本单位是s-1 m2 kg ，即 J·s（焦耳·秒）。'
这一改变并不会对大多数人的生活产生任何可感知的影响，改变之前的一公斤苹果，在改变之后仍将是一公斤苹果。
但它将对所有科学家，特别是计量学家产生影响。这背后的原因是，基本单元标准可以依赖于其他基本单元。坎德拉（发光强度）、安培（电流）和摩尔（物质的量）将在千克的基础上重新定义，以获得更高的精度。
七个基本单位及其新定义，图片来自BIPM
'新的定义将大大提高单元可理解性和教学的有效性，' Quinn说。 '它将开辟无限提高测量精度的途径，并扩大在极小和极大量上进行精确测量的可能性，并将大大提高测量精度。'
这是一个时代的终结，也是一个新时代的开始。
至于IPK这块小金属，还将继续被保存在原来的地方。这在一定程度上是为了纪念它这么多年来所起到的作用，另一方面它也还具有研究价值。Quinn说,'在未来的几年或几十年里，我们可以观察到它的质量变化有多大'，而这个变化使用新的固定的千克定义区衡量。这样，我们就可以确定，它是否真的一直在失去质量。
Quinn还指出，尽管这个新度量系统看起来很复杂，但实际上任何人都很容易理解它。他自己在地下室用乐高积木搭建了一个简单的天平，可以直接测量普朗克常数，并将误差控制在5% 以内。
他说：'学校的孩子们将能够从中获得巨大的乐趣。'
本文来自sciencealert.com，作者MICHELLE STARR，由经纬创投编译。
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