國際單位千克、安培、開爾文、摩爾將全部改由自然常數定義!

2021-02-15 中國體外診斷網 CAIVD

   

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2018年11月16日,世界科技界將齊聚法國凡爾賽,對修訂國際單位制(SI)的提案進行表決。如果提案被通過,國際單位制7個基本單位中的4個,千克Kg,安培A,開爾文K,摩爾mol,將會有新的定義,將全部改由自然常數定義。但他們會被選擇在變化的時刻,新單位的大小將無法與舊單位區分。這將是1875年《米制公約》籤署以來,國際測量體系面臨的最重大變革,對科技創新、產業發展影響深遠。新定義預計將在2018年11月舉行的第26屆計量大會上獲得批准,並於2019年5月20日生效。

在1832年,高斯大力推動了當前公制系統的應用,以及天文學中第二個定義的公制系統,作為物理科學的一個連貫的單位系統。高斯是第一個用十進位系統對地球磁場進行絕對測量的人,十進位系統以毫米、克和秒為單位,分別表示長度、質量和時間。在後來的幾年裡,高斯和韋伯將這些測量方法擴展到包括電現象。

 

在第25次會議(2014年11月)上,國際計量大會(CGPM)通過了一項關於今後修訂國際單位制的決議。該決議建立在CGPM的上一項決議(2011年)的基礎上,該決議注意到國際計量委員會CIPM提出修訂國際單位制(SI)的意圖,並為未來的變化制定了詳細的路線圖。

 


在修訂後的國際單位制中,國際單位制的四個基本單位即千克、安培、開爾文和摩爾將被重新定義為常數,新的定義將分別基於普朗克常數(h)、基本電荷(e)、玻爾茲曼常數(kB)和阿伏伽德羅常數(NA)的固定數值。此外,SI的所有七個基本單位的定義也將使用明確的常數公式統一表示,並將制定具體的米塞斯實踐,以實際方式解釋每個基本單位的定義。

 

新的定義將用基本物理常數來定義千克將確保它的長期穩定性,從而保證它的可靠性,但這一點目前還不確定。安培和開爾文的新定義將大大提高電子和輻射溫度測量的準確性。利用開爾文和千克的新定義,測量輻射和熱力學溫度之間的轉換係數將達到精確性,隨著技術的進步,溫度計量學將得到改進。修改後的摩爾定義比當前的定義簡單,它將幫助SI的用戶更好地理解「物質的量」及其單位摩爾的性質。總之,修改後的SI將更適合本世紀的技術。

 

下宣傳片由美國國家標準與技術研究院(NIST)出品:

 

附旁白:

Our home.

我們的家園

We』ve come so far…

我們遠道而來……

But how did we get here?

可我們是怎麼到達這裡的呢?

Measurements.

測量

 

As humans, we learned how to measure

beforewe learned to write.

身為人類的我們

在學會書寫之前首先學會了測量

Through measurement we learned to count.

通過測量,我們學會了計數

We used the sun to tell time

我們通過太陽來計時

and based units of length and weight

on other earthly objects.

並用地球上的其他物體建立了

長度和重量的單位

Measurementshelped us to become merchants,builders,

astronomers,navigators, engineers, andscientists.

測量幫助我們成為商人,建築師,天文學家,航海家,工程師和科學家

The need for better measurements

grew with each invention.

每項新發明都需要更精確的測量

 

With the adoption of standardizedmeasurements

we created the global economy.

 統一的測量體系造就了現在的全球經濟

Today, we have reached a pivotal point forhumanity.

今天,我們來到了人類文明的一個關鍵節點

We no longer have to rely on physicalobjects

for precision measurements.

我們不再需要靠實物進行精準的測量

 

The rules of nature operate smoothly

From the invisible quantum world

to the far reaches of the universe

無論是隱形的量子世界

還是浩瀚杳渺的宇宙

自然法則放之而皆準

and so should our measurements.

對於測量而言也是如此 

For the first time, all of the world’s measurement units

will be accurately defined by nature’s fundamental laws.

 第一次,世界上所有的測量單位都將用自然界的基本法則來準確定義



In 2018, the world’s science community will come together

at Versailles to advance measurementscience

for generations to come.

2018年,全球科學家將齊聚凡爾賽

為了子孫後代,共同推進測量科學的發展

Anyone anywhere will now be able toprecisely measure

mass,temperature, electrical current andamount of substance

just as accurately as we already measuretime and distance.

任何人在任何地方

都將能夠精確地測量質量、溫度、

電流以及物質的量

和我們現在測量時間、距離一樣準

 

We』ve come so far…

我們遠道而來……

…and,if history is anyindication of the future,

……如果歷史可以預示未來,

Our new measurements will take us further

than we have ever imagined.

全新的測量將引領我們走得比想像中更遠

 

本文來源於國際計量局官網https://www.bipm.org/en/about-us/和 中國計量科學研究院官微,中國體外診斷網CAIVD根據原文進行編譯及修改。

 

宣傳片編譯:陳杭杭

編譯:木霖森

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