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“千克”原器失准被重新定义 国际度量衡领域迎来最大革命

“千克”原器失准被重新定义 国际度量衡领域迎来最大革命

2018-11-18 10:56:15 来源:参考消息网 责任编辑:平悦

核心提示:报道称,16日,在凡尔赛宫举行了为期一周的会议后,由大约60个国家组成的国际计量局成员达成一致,同意以微小但不变的值,即“普朗克常数”来重新定义千克。

参考消息网11月18日报道 外媒称,或许这不会影响你买香蕉,但科学家投票重新定义了一千克的值,他们称这是一项里程碑式的决定,将提高科学测量的准确性。

据路透社11月16日报道,自1889年以来,一千克是由一块闪亮的铂铱金属所确定的。它被保存在特殊的玻璃罩子中,被称为国际千克原器,位于巴黎郊外的国际计量局总部。

报道称,16日,在凡尔赛宫举行了为期一周的会议后,由大约60个国家组成的国际计量局成员达成一致,同意以微小但不变的值,即“普朗克常数”来重新定义千克。

他们还投票修改了安培(电流)、开尔文(热力学温度)和摩尔(物质单位)的定义。

报道称,所有现代的质量测量都是根据千克得出的,不管是测量药物或金粉重量的单位微克、测量水果或鱼重量的单位千克,还是测量钢铁重量单位的吨,都是如此。

问题是,国际千克原器的重量并非一成不变。即使保存在三层玻璃罩中,它也会粘上灰尘微粒,并受到大气的影响。有时它需要清洗,或许会影响它的质量。

这可能产生深远影响。如果原器质量下降,原子在理论上将变得更重,因为从定义上说,基准千克必须始终重一千克。据报道,数十年来,科学家一直在努力为取自永恒物理学的千克定义一个常数,就像他们对国际计量局监管的其他国际单位制所做的那样。例如,一米不是100厘米,实际上是“光在真空中于299792458分之一秒内行进的距离”。

源于量子物理学的“普朗克常数”可以和一种非常精确的称重机器——即基布尔秤——同时使用,利用精确测量的电磁力来计算物体的质量。

“国际单位制的重新定义是科学进步中具有里程碑意义的时刻,”国际计量局局长马丁·米尔顿说,“利用我们在自然界观察到的基本常数,作为质量和时间等重要概念的基础,意味着我们有了一个稳定的基础,可以推进我们的科学认识,开发新技术,并解决社会面临的一些最大挑战。”

度量衡委员会负责人巴里·英格利斯说,影响是巨大的。他说:“我们现在将不再受制于我们测量世界时物体的局限性,我们掌握了通用单位,能够为更高精确度铺平道路,甚至加速科学进步。”

报道认为,这可以说是自1967年重新计算秒之后最重要的重新定义,当年的决定帮助人们通过全球定位卫星(GPS)和互联网等技术在全世界范围内实现通信畅通无阻。国际计量局所商定的新定义将于2019年5月20日生效。

另据美国《连线》月刊网站11月16日报道,11月16日星期五上午,来自60个不同国家的科学家和外交官在凡尔赛宫的礼堂举行投票,一致通过了一项旨在永远改变全球贸易和技术的条约。

报道称,这次投票自1983年以来首次重新定义了公制单位,完全颠覆了历史上使用物体制定标准的方法。在投票前,千克一直以一块在法国存放的铂铱金属为基础。

科学家现在已经弃用了原标准中的所有物体,各个度量衡单位改以自然界的基本常数为基础。比如,米已按光速界定。这意味着,只要你能测量光速,你就能创造出一米长的东西,而不需要借助特殊物体。

报道称,这些标准提供了更大的稳定性,因为基本常数不会随着时间的推移而改变。例如,在上世纪60年代,时间的更精确标准使得GPS技术成为可能,GPS技术需要将时间精确到十亿分之一秒。随着千克、摩尔、开尔文和安培的标准更加精确,科学家预计会有更多技术突破。诺贝尔物理学奖得主比尔·菲利普斯说:“这是法国大革命以来度量衡领域最大的革命。”


研究人员在操作可精确称重的基布尔秤。(国际计量局网站)

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