一千克究竟有多重?

2021-01-11 環球網

■新知

放置在法國巴黎的國際千克原器近期備受關注,因為各方盛傳這個有著126歲高齡的鉑銥合金圓柱體將結束歷史使命,質量的單位「千克」將重新被定義。

記者從4日召開的「展望2025—國際計量發展重大挑戰」國際研討會上獲得準確消息,「千克」的定義確定將於2018年以新面孔和我們見面。「不過和它一起被定義的還有熱力學溫度單位開爾文、電流單位安培和物質的量單位摩爾,而發光強度單位坎德拉的定義則會被重新描述。」中國計量科學研究院科技管理(國際合作)部主任高蔚說。

這5個單位和時間單位秒、長度單位米是全世界統一的計量單位,國際計量組織對他們的定義最早形成於19世紀,都和實物有關係。比如說,一千克的定義,就是上面說的那個身高39毫米的金屬圓柱。我們測定任何物體的質量都要追溯到它這兒來。

但是,隨著時間的推移和科技的進步,科學家愈加發現,這種和實物相聯繫的定義已經不能滿足高精尖科技的需求了,因為實物不能亙古不變。科學界那些整天和度量衡打交道的研究人員,一直在為這7個基本單位的定義而忙碌。

20世紀80年代開始,量子力學的發展催生了國際單位制的重大變革,國際計量界決定重新定義這7個國際基本單位。將它們和宇宙中恆定不變的量或基本物理常數聯繫起來,以量子物理為基礎的自然基準取代實物基準,這樣就不會受到空間和時間改變的影響,而測量準確度等技術指標也會大幅度提高。

率先完成量子化變革的是時間單位秒,曾一度被定義為一個太陽日的1/86400,不過現在,一秒是銫-133原子基態的兩個超精細能級之間躍遷相對應輻射的9192631770個周期所持續的時間。時間定義的改變也催生了長度單位米的重新定義——光在真空中1/299792458秒(接近三億分之一秒)所走過的距離,這比之前的國際米原器精確度提高了幾千倍。

平凡如你我或許會說,這麼高大上的改變似乎和生活也沒啥關係。不過秒的重新定義實現了衛星導航定位,成就了數萬億美元的衛星導航定位產品與服務市場。而精準測量則支撐了納米技術和石墨烯的應用、提升了先進位造中航空發動機的精度、推動了精準醫療產業的發展、決定了核潛艇偵測和隱身技術的競爭成敗等。

距離2018年還有兩年多的時間,屆時,科學界將如何定義「一千克」,我們拭目以待!

(本報記者 林莉君 通訊員 劉旭紅)

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  • 1千克到底有多重?
    點上面藍色字體直觀學機械可長期訂閱我們法律顧問:趙建英律師1千克到底有多重
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    1千克到底多重?不少人聽到這個問題時,可能會陷入迷茫,1千克不就是1公斤嗎?可問題又來了,1公斤又是多重呢?其實,千克的定義能夠追溯到128年以前,科學家們將一個直徑與高度都為39毫米的鉑銥合金圓柱體作為1千克的標準重量,也就是所謂的「國際千克原器」(IPK)。它被保存在法國的國際計量局中。
  • 1千克到底有多重?新答案來了
    1千克到底有多重?新答案來了 千克等計量單位將改由基本物理常數定義;專家:這種計量方式更準確 2018年12月13日     本報長沙訊 千克、安培、開爾文、摩爾……這些我們描述和定義世間萬物的標尺,今後將全部由「常數」定義。
  • 「1千克」到底有多重?新答案來了
    「1千克」多重?這一國際標準質量單位近130年來由一個小巧的鉑銥合金圓柱體定義。這一「國際千克原器」保存在法國首都巴黎西郊一間地下儲藏室內,擋不住歲月和汙染導致的細微變化,難以適應現代精密測量要求。科學家18世紀末決定創建國際通用的計量單位體系,首先確定採用法國科學院在法國大革命後制定的長度單位「米」,即經過巴黎的地球子午線全長四千萬分之一為「1米」;隨後依據米的定義,規定1立方分米純水在4攝氏度時的質量為「1千克」。1889年第一屆國際計量大會決定,把一個直徑和高度同為39毫米的鉑銥合金圓柱體質量作為國際單位「千克」基準。
  • 一度是多少,一千克有多重?明年將被重新定義
    (原標題:量子化變革已到來,「千克」被重新定義 ——國際計量委員會副主席顛覆你的常識)
  • 1千克到底多重?科學家也在算 或有輕微改變
    國際千克原器的一件複製品。(圖片:美媒)中國日報網7月12日電(張巖)據美國知名網絡雜誌SLATE報導,1千克重量即將發生輕微改變。1千克到底多重?中學科學課程經常說,這個單位就是1立方分米的純水在4℃時的質量。
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  • 電子是基本粒子,地球所有電子有多重?據說只有一千克,是真的?
    所以電子是一個無比矛盾的綜合體,它具有波粒二象性,而且它的質量極小,據說全世界的電子加起來也不過一千克電子有多重,地球上的電子總共有多少?在發現者湯姆遜時代,就知道電子的質量非常小,他認為電子的質量只有原子的幾千分之一!電子的質量大約為9.109 × 10^−31kg,質子的質量為1.672621637×10^-27千克,實際的電子質量為質子的1/1836倍,湯姆遜的估計還是非常準確的。
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  • 國際單位制迎來歷史性變革 「千克」到底多重將有新定義
    不少專家表示,SI修訂是科學進步的又一座裡程碑  1千克到底多重?不少人聽到這個問題時,可能會陷入迷茫,1千克不就是1公斤嗎?可問題又來了,1公斤又是多重呢?  其實,千克的定義能夠追溯到128年以前,科學家們將一個直徑與高度都為39毫米的鉑銥合金圓柱體作為1千克的標準重量,也就是所謂的「國際千克原器」(IPK)。它被保存在法國的國際計量局中。
  • 1千克有多重?它就要重新定義了
    :從實物到基本物理常量千克最初的定義是4 ℃時一立方分米水的質量,這是1799年由法國科學家提出來的,並以這個標準製作了純鉑的千克原器作為1千克的國際標準。過了將近一個世紀,由於鉑銥合金更加穩定,1889年科學家們用鉑銥合金代替了純鉑的千克原器,然後這個千克原器一直被使用到現在。也就是說,我們使用的千克的定義一直是以國際千克原器這個實物為標準的。這樣的千克定義雖然簡單,但是卻存在一些根本性的困難。
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    一升汽油有多重?熱脹冷縮對汽油有多大影響?今天總算知道了!對於這兩天來說,可以說是車主覺得比較開心的幾天,因為汽油的價格終於下降了一次,而且這次的幅度還比較大,所以對廣大車主朋友來說,第一件事當然就是把汽車先加滿油再說,也不管下次會不會也有如此力度的大降價了。
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    相對於其它五個基礎單位,單憑直覺,似乎很容易想到如何定義千克還有米,不就是做一個恆重的東西把它定義為1千克,相同思路做一個特定長度的尺子把它定義為一米嘛。然而進一步思考,這個恆重到底有多重?是合一袋沙子還是一包金子?這袋子又該多大?包又該多深?沙子要不要篩一篩?金子要不要熔一熔?顯然沙子金子不是好的原料,那麼水呢?