此新闻一出，国际单位制SI迎来历史性变革。
然鹅，我们是否该欢呼雀跃，庆祝这历史性的一刻，答案是肯定的，对于千克（kg）单位，我们回顾下它的辉煌历程。
1889年召开的第1届国际计量大会上通过了铂铱合金砝码定义千克的决议。之所以用这个砝码来定义质量的单位千克，是因为科学家发现铂铱合金（90%铂+10%铱）相对于其他的合金材料密度大且化学性质稳定。
质量千克的量值，是用保存在国际计量局的一个砝码来确定的——国际千克原器（Internationalprototype of kilogram，IPK）或者“大K”。大K被安放在法国巴黎郊区的一个保险箱里，与世隔绝而且一直受到严密的监控。同时，大K在各国还有很多复制品，每隔40年，人们都会将大K和复制品进行比对，以确定全世界的重量处于同一个系统。
图：国际千克原器
(图片来源：国际计量局)
由此它经历了长达129年的服役，于2018年的11月16日，在新一届国际计量大会上，科学家们通过投票，正式让国际千克原器退役，改以普朗克常数（符号是h）作为新标准来重新定义“千克”。
此时国际千克原器的退役，是否是民之所向，或者说，这一重大改革是否与我们有着重大的关联！或许你在明早起身去往菜场，卖菜阿姨的电子秤并未发生任何变化，或许你在刚刚大吃一顿之后，那无法直视的电子体重秤的数字毫不留情的又上升了一个数字，或许你正在筹备结婚的订婚戒指，那钻戒上的克拉戒并没有发生任何的变化（依旧那样贵）。。。。。。是的，这些貌似与我们的生活并没有特别大的改变，所以我们是否仍然需要关心是千克kg还是普朗克常数h。事实证明，我们非常需要，因为多读点书，总是好的！（文章最后有彩蛋哦）
在我们生活之外的未知领域的计量学家们经过实验发现：在1889年进行千克定义时，国际计量局共制作了7个铂铱合金千克砝码，其中里之前千克定义量值最近的一个，用于质量单位千克的定义，即国际千克原器。而其他6个采用同种材料、同种工艺制作的砝码，则作为副基准，用于检查彼此之间是否存在随时间变化的漂移。从1889年千克定义到今天，国际千克原器与6个副基准之间的量值比对试验共进行了4次，结果发现，6个副基准的平均量值相对于国际千克原器，在100多年的时间里变化了约50微克，即相对于1千克变化了约千克。但是测定该变化量的前提是假定国际千克原器的量值是绝对稳定的（定义），因此，是进行的相对测量。而对千克的绝对量变化，既无法测量，也无人知晓。从这一点上来讲，千克基于国际千克原器质量的定义不是“forall time”，因为千克的实际量值可能已经随时间发生了变化。
图：国际千克原器与6个复制品比对结果
（横坐标为比对年份，纵坐标为砝码质量差值[微克]）
应特别注意7个SI基本单位的定义之间并不是彼此独立的，千克量值的不稳定性，还会影响SI其他基本单位的量值。例如，在上述的基本单位定义中，电流单位安培的定义用到了导出单位牛顿，而牛顿这个单位中就包含质量单位千克。再例如，摩尔的定义中也用到了千克。现有的千克量值基准存在的缓慢变化，虽然说现阶段还不足以影响人们的日常生活，但其长期积累的效应，无疑会影响国际计量制体系的稳定性，并且会对精密科学研究产生不良影响。
这是一个计量学的问题，Change or not，that’s a question。因为基本单位最重要的一个原则是：For all people, for alltime——不因使用者也不因使用时间的改变而改变。目前的大K根本无法满足这两条要求。因此，人们一直在思考如何对其进行新的定义。
所以普朗克常数（符号是h）粉末登场，掌声在哪里，鲜花在哪里，观众在哪里。。。。。。，我们先来认识认识普朗克常数。
普朗克常数（记为h）是量子力学中用来计算光子能量的一个常数，它由著名科学家马克斯·普朗克提出。普朗克在1900年研究物体热辐射的规律时发现，只有假定电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份地进行的，计算的结果才能和实验结果相符。这样的一份能量叫做能量子，每1份能量子等于普朗克常数乘以辐射电磁波的频率，即E = hv。普朗克常数的数值是6.62607015 x 10-34，单位是J.s （焦耳*秒）。
那么，怎么根据普朗克常数来定义千克呢？
这里就要从它的单位入手。可以看到，普朗克常数的单位是焦耳每秒。而焦耳本身则是一个导出单位，它的定义是1牛顿的力使物体在力作用的方向上移动1米时所做的功，我们已经知道，牛顿的定义是使1kg的物体有1m/s²的加速度。因此，1焦耳也可以写成kg⋅m2⋅s-2，于是普朗克常数的单位也就可以写成kg⋅m2⋅s−1。至此，普朗克常数便同kg这一基本单位发生了关联，我们也就可以根据它来精确定义千克。（是不是又涨知识了呢罒ω罒）
采用了新定义后的好处是什么？
基于基本物理常数重新定义SI的上述基本单位，最重要的进步，是使得基本单位的量值具有了长期稳定性。至少，目前已有的科学试验并未发现基本物理常数在宇宙形成后曾发生过显著变化，即便有微小的变化，这种变化在人类存在的历史中也完全可以忽略不计。基于基本物理常数定义SI的基本单位，就是要使对基本单位量值的复现变得不再受时间、地点以及环境的限制。打个比方，质量的单位千克采用普朗克常数重新定义后，我国若建立了达到国际先进水平的联系普朗克常数与砝码质量的精密测量试验装置，那么，我们国家的千克标准砝码，就不需要再送到国际计量局去进行校准了。不仅如此，原则上我们的装置测量准确性得到公认的话，还能为其他国家提供校准的服务。
（彩蛋来咯。。。）
这次基本单位修订会对人们生活有什么影响吗？
本次SI基本单位修正的基本原则，是保证基本单位量值的连贯性，即保证新的定义对人们生活产生的影响最小。应该说，本次SI基本单位定义的修订，是过去几十年来大量科技人员努力奋斗的结果。在此之前，物理学家、计量学家等在共同努力希望做得更好一件事情，就是将这些用于SI基本单位定义的基本物理常数的量值测准。而在此测量过程中，必须保证所使用的相关基准能够完全溯源到现有的SI基本单位定义上。例如，测量普朗克常数所使用的砝码，必须要能溯源到国际千克原器上。这样做的目的，就是保证在重新定义后，SI基本单位的量值在新、旧定义中是连续的，不会发生跳变。简单地说，本次SI基本单位制的修订，不会对人们的基本生活产生影响。
唉，所以还是需要多多挣钱，才不会在在菜场“斤斤计较”，多多运动，才可以魔鬼身材加垂涎美食，好好生活，才会幸福美满哦！
联系客服
