「秒」「米」「千克」……將被重新定義 7個國際計量單位20日起...

2020-11-27 荊楚網

湖北日報訊(記者彭一葦、通訊員郭珊珊)5月17日,省市場監管局舉行「國際單位制(SI)量子化變革暨計量服務湖北高質量發展」新聞通報會。記者獲悉,從今年5月20日第20個世界計量日起,國際單位制的7個基本單位將全部由基於量子現象的自然常數定義,這7個基本單位將比過去更加精確,它們將對高新技術產業帶來重大變化,也將對人類的生產、生活帶來漸進、長遠、深刻的影響。

國際單位制是世界上使用最普遍的標準度量衡單位系統,其7個基本單位包括時間單位秒(s)、長度單位米(m)、發光強度單位坎德拉(cd)、質量單位千克(kg)、電流單位安培(A)、溫度單位開爾文(K)以及物質的量單位摩爾(mol)。

1千克到底是多重,1米到底是多長呢?這就需要將抽象的概念與現實對應起來。以前的人直接用人造實物來當參照物,如1889年,第一屆國際計量大會決定,把一個直徑和高度都是39毫米的鉑銥合金圓柱體的質量作為「千克」的基準,這個圓柱體稱為「國際千克原器」。100多年過去了,人們發現這些原器不可靠。如「國際千克原器」每次檢查都發現其質量有細微變化。隨著科技進步,對測量精度要求越來越高,繼續使用老舊的基準會帶來效率低下、誤差放大等問題,亟須用新的方法來定義7個基本單位,即要找到更完美的參照物。

隨著科研深入,人們發現基於量子現象的自然常數不受測量地點、測量時間及所用的測量儀器影響,適合作參照物,國際單位制開始向量子化變革。上世紀60年代以來,時間單位秒、長度單位米和發光強度單位坎德拉先後被重新定義,如米的長度被定義為「光在真空中於1/299792458秒內行進的距離」。2018年,第26屆國際計量大會決定修訂國際單位制,千克將由普朗克常數h定義,安培將由基本電荷常數e定義,開爾文將由波爾茨曼常數k定義,摩爾將由阿伏伽德羅常數NA定義,並於今年5月20日正式生效。

基本單位定義變化會給日常生活帶來什麼變化?省市場監管局相關負責人介紹,在一定階段,人們感覺不到直接影響,無論是超市電子秤稱出的重量,還是普通尺子量出的長度,其差別可以忽略不計。受其影響最大的是先進位造、醫學、新能源等高新技術產業,如運用更精確的基本單位,可以造出定位精度更高的北鬥導航晶片;藥品成分的測量結果更精細,有助於製造出療效更佳的新藥;儀器儀表產業也將迎來創新發展。對於我省高新技術產業、新興戰略性產業而言,國際單位制量子化變革是一次重大機遇。我省將圍繞這次根本性飛躍,不斷完善軟硬體,為產業質量提升提供高質量的計量服務。

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