「國際千克原器」或退休 度量衡大會將重新定義「千克」

2020-12-05 參考消息

參考消息網11月14日報導外媒稱,多年來,科學家照看著巴黎郊外一處地下室中存放的一個有時會蒙上灰塵的圓柱體,將它作為現代質量的全球參照標準。如今,他們正在更新對千克的定義。

據路透社11月12日報導,1967年對秒的重新定義有助於讓世界各地通過全球定位系統和網際網路等技術開展的交流更加順暢,同樣,專家認為,改變千克的定義對技術、零售和健康都有好處。

報導稱,自1889年以來,千克一直由存放在巴黎的一個閃閃發光的鉑銥合金圓柱體——「國際千克原器」來定義。所有現代質量的測量都可以追根溯源至這個圓柱體——從幾微克的藥物到幾公斤的蘋果和梨,再到幾噸的鋼鐵或水泥。問題在於,國際千克原器並不總是同一個質量。

英國國家物理實驗室的工程、材料與電氣學領域專家伊恩·魯濱遜說:「我們生活在現代世界,空氣中的汙染物會附著在千克原器上。但是,清洗、觸碰或使用的過程會改變它的質量。因此,這或許不是定義質量的最佳方式。」

報導稱,現在需要的是某種更一成不變的東西。因此,在巴黎凡爾賽宮舉行的為期一周的會議結束時,國際計量局的全球數一數二的計量愛好者們將於16日投票決定是否把「電子千克」作為測量質量的新基準。

千克將由被稱為「普朗克常數」的一個微小但永恆不變的根本價值來定義。這涉及一種名為「基布爾天平」的裝置,它利用「普朗克常數」通過測量精準的電磁力來衡量物體的質量。

魯濱遜說:「根據目前的體系,必須通過細分的方法將小質量與大質量聯繫起來。這是非常困難的,而且不確定性會迅速增加。這項(新)技術讓我們可以用隨便什麼樣的尺度直接去測量質量,這是向前邁出的一大步。」

魯濱遜說,科學界花了數年時間對這一新定義進行微調,從而確保轉換過程的順利。不過他表示,雖然精確度的提高對科學家來說是個福音,但在普通消費者購買麵粉或香蕉時,「根本不會有什麼改變」。

另據美國石英財經網站11月13日報導,數百年來,許多公制的基本原則被證明存在根本性缺陷,在這個公制系統中,幾乎沒有什麼比千克這一計量標準更讓人頭疼的了。

十八世紀末期,在法國,溫度剛剛超過冰點的一升水的重量被認作一種標準計量單位(要確定其「真正的質量」,就要在真空中進行稱重),這種不可轉化的計量單位後來被重新命名為千克。

但這種計量方法存在一些問題:在真空中對開放式的液體進行稱重根本不現實,而且氣壓會給質量帶來實質性影響。科學家們曾於1799年重新進行稱重,但最終稱出的質量只是四年前製作的臨時性千克的99.92072%。鑑於如此誤差,這就需要用其他一些不受條件限制的標準作為核心計量單位,即一種不受任何東西(甚至包括周圍空氣)影響的計量單位。一個世紀後有了解決方法:一小塊由鉑和銥製成的圓柱體金屬。

過去129年裡,這種「巴黎正品」——即國際千克原器——一直是我們所知道的計量單位千克的基礎。雖然根據定義,國際千克原器的總量永遠是一千克,但它的質量相對於其複製品來說會有所減少。目前有很多理論解釋這一現象:也許這些複製品吸收了空氣分子,抑或處理正品的技術人員的清潔力度過大,進而磨去了零散的微粒。

許多計量學家似乎都堅信目前使用的千克計量單位的無效性,並對此感到苦惱。

本周舉行的度量衡年度大會將進行具有重要意義的投票,與會代表們很可能選擇一種根據電流確定的新計量系統,並將其作為千克的基礎。

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    11月16日,第26屆國際度量衡大會經過60個成員國代表的投票表決,重新定義了千克,新定義以普朗克常數為基準,有一百多年歷史的國際千克原器「大K」即將退出舞臺。安培、開爾文和摩爾的定義也被更新,這是國際單位制於 1960 年正式公布以來最大的一次調整。
  • 剛剛「千克」被重新定義!大K從此成為歷史
    在此之前,千克是目前唯一仍然使用實物進行定義的單位。自1889年以來,全世界的千克定義基準都是保存在巴黎秘密地下室內的一個鉑-銥合金圓柱體。但千克之源本身的質量正在變小,這促使國際度量衡大會於2011年決定將千克和量子力學常數掛鈎,進行重新定義。重新定義千克的過程,涉及自然科學界最為複雜困難的測量。
  • 千克定義將改用普朗克常數
    PingWest品玩11月19日訊,據Solidot消息,在巴黎舉行的國際度量衡大會上,六十個國家的代表投票決定永久性改變千克、安培、開爾文和摩爾的定義,結束用物理實體定義測量單位的歷史。現在所有測量單位將全部由自然界的常數去定義。
  • 物理學最基本單位「千克」重新定義
    曾經的千克「掌門人」129年的輝煌霸氣,終被定格在了2018年11月16日。隨著第26屆國際計量大會的表決,基於普朗克常數的千克定義將寫進計量發展的歷史。用一個科學公式取代一個物理模型,來完成「千克換千克」的更新換代,其進步性體現在哪些地方呢?
  • 從今天開始 千克被重新定義 千克不再是我們熟悉的那個千克
    1千克標準質量,並據此用鉑銥合金製成原器,一直被保存在巴黎,後來稱之為國際千克原器。2018年11月16日,在第26屆國際計量大會上通過了一份《修訂國際單位制》的決議,正式修改了千克、安培、開爾文和摩爾四個國際單位的定義。千克被重新定義為「對應普朗克常數為6.62607015×10^-34J·s時的質量單位」。
  • 「秒」「米」「千克」……將被重新定義 7個國際計量單位20日起...
    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。
  • 國際千克原器可能要退休了
    11月16日,來自60多個國家的計量科學家將匯聚在法國凡爾賽,共同見證對「修訂國際單位制」的1號決議進行的表決,7個基本單位中的4個或將改由物理常數重新定義。新國際單位體系將於2019年國際計量日(5月20日)起正式生效。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。
  • 1千克的標準是怎麼定義的
    但近日科學家宣布稱,「千克」這一度量單位將於2018年被正式重新定義!既然如此,那2018年的1千克與現在的1千克有什麼區別嗎?你的體重會不會又變重了?其實,對千克的定義最早可以追溯到1889年。一百多年前,由法國巴黎的國際度量衡局(BIMP)利用一塊高與直徑均為39.00mm的鉑銥合金圓柱來為質量劃定了統一標準。
  • 千克被重新定義了,你的體重發生變化了嗎?
    第26屆國際計量大會決議,將千克、安培等4個國際單位制分別改由普朗克常數h、基本電荷常數e等基本物理常數來定義。並於2019年國際計量日(5月20日)起正式生效。屆時,國際單位制7個基本單位將全部由基本物理常數定義,量值的實現進入了量子化時代。為什麼要修改這些基本單位的定義?以後1千克還是1千克嗎?買菜的時候是多了還是少了?到底多重才是標準的1千克?
  • 千克的定義變了,它會如何影響我們的生活?
    1 kg 還是原來那個重量,但它將不是原來那個 1 kg 了。最近,國際計量大會經過投票將千克的定義,修改為以普朗克常數(Planck Constant)相關的一個標準值。而在此之前的一百多年裡,千克的定義一直是法國巴黎國際度量衡局總部地下的一個鉑 – 銥合金圓柱體。這個國際千克原器(The International Prototype Kilogram),又簡稱為 IPK 或大 K(Le Grand K),是目前地球上的質量標準。