在一個多世紀100多年以來,人們一直都是按國際標準質量單位來定義千克(公斤),這個定義是由一個直徑≥1.535英吋(39mm)大小和高爾夫球差不多大的鉑銥合金圓柱體「大K」定義,雖然科學家們這麼長時間一直都是小心又小心的保護「大K」,但是還是受不了時間的侵蝕,這件原本定義千克單位的原器已經逐漸不能應對現在的精密測量了,而「大K」早已長胖已經不再是1千克了。
而現在科學家們正考慮「大K」退休,據外媒報導在本月16號,每4年舉行一次的國際計量大賽將在巴黎舉行,這是第26屆國際計量大會了,而在這次會上會有百餘名科學家會重新定義「千克」來適應現在社會的精確要求。
「大K」到今已經經歷了130的歷史了,自從1889年科學家們召開了第一屆國際計量大會以來,這個圓柱體便成為了國際的單位「千克(公斤)」的標準,這個本名叫「國際千克原器」(International Prototype of the Kilogram,簡稱IPK)」科學家們為了好記便給它起了個可愛的名字「大K(Grand K)」但是這個大K可不像名字上一樣很大,反而還有點小呢,它的直徑只有39MM、比高爾夫球還小(46MM)、它是由90%的鉑和10銥%精密製作成的合金。
而據外媒報導,「大K」一直被放在巴黎的地下,位於巴黎布勒特伊宮地下儲物間裡面保存,並且用於裝它的盒子是由3層的大鐘形狀的玻璃真空密閉的,而想要打開這個儲藏室要同時擁有3把鑰匙,這三把鑰匙分別在三名不同國籍的科學界高層保管著,想要看到它只能這三個人同時到場才能看到「大K」。
而科學家們每隔40年都會取出「大K」,給它洗澡,需要給它清潔以及檢查,而到現在「大K」總共出來過4次,呼吸過空氣4次,雖然科學家們在拿出它的時候已經格外的小心保護著它,但是畢竟130年的時間還是讓「大K」產生了變化,因為呼吸著空氣的它受到了空氣的汙染而長胖了,同時因為氧化又變瘦了,但是誤差不是很大,但是用微克來計算誤差的話還是比較大的,誤差達到1-2顆粒塵埃重量。
因為它的變化,導致了誤差難以滿足現在的精確要求,所以重新定義千克被科學界提上了日程,而科學家們會在第26屆國際計量大會上,準備讓「大K」退休了,並且會用量子力學中的計算光子能量的普朗克常數來作為新的標準,且會用最精確的瓦特天平(Watt Balance)來重新定義「千克」。
普朗克常數的原理這裡就不介紹了,感興趣的可以查一下,反正用它計算出來的精度比起「大K」而言穩定至少100萬倍以上。那麼這個重新定義的千克對我們大家有什麼影響嗎?這個重新定義的千克它的作用大多用於科學研究,比如計算、製藥計算、氣候的變化等等科學研究方面,因為科學研究要求的精度很重要,所以把計量的單位精確到微克是很有必要的。
但是退休後的「大K」科學家們不會把它拋棄的,它還是會呆在原來的地方,而科學家們會後續觀察它下一個百年後的變化。
那麼對於重新定義的「千克(公斤)」,我相信你肯定會有疑問,我也有疑問,重新定義以後那麼去買菜還會出現重量不足嗎?對於在乎體重的人來說重新定義的計量,會不會使體重變多或者是變輕呢?當然是不會的,上面也寫道,重新定義的計量會在科學研究上發光發熱。並且清華大學的李世松博士曾解釋道,因為千克(公斤)被重新定義,但仍以現在的千克(公斤)值為標準,兩者可實現無縫連接,兩種定義下的質量單位量值能保證連續性。所以,對於大家的疑問是不會發生的,重新定義的計量是不會影響我們的日常的生活的。