http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 17:54:45 來源:中國自動化學會專家谘詢工作委員會
據美國物理學家組織網11月7日(北京時間)報道,由於密封在法國巴黎國際計量局(BIPM)三層玻璃罩內的國際千克原器質量發生不明改變,世界最重要計量標準單位——千克將轉變為量子物理製,以解決當前麵臨的困境。
國際千克原器由鉑銥合金(90%的鉑,10%的銥)製成,用於規定全世界的“千克”。自1889年以來,人們曾認為它像恒星一樣恒久不變,但到了1992年,它的質量卻發生了變化。經與其他“千克”原器相比,國際千克原器變化了大約50微克,相當於一個直徑0.4毫米的小沙粒。BIPM質量部主管艾倫•皮卡德說:“確切地說,我們無法確定它的質量是多了還是少了。這一變化可能是由於表麵影響,失去了表麵原子或結合了汙染物。”
這個變化給物理學家帶來了巨大的理論挑戰,尤其是對那些需要精確測量的複雜實驗而言。因此國際單位(SI)委員會決定淘汰千克原器,在今年10月21日召開的第24屆國際計量大會上,同意用一個基於普朗克常數的固定值來代替“千克”。普朗克常數用字母“h”來表示,相當於兩個粒子能夠交換的最小能量包或稱量子。
大會還表示,在2014年之前“將不會采用這一常數”,此ci之zhi前qian還hai將jiang通tong過guo實shi驗yan評ping估gu測ce量liang技ji術shu的de精jing確que性xing,以yi確que保bao精jing確que度du在zai億yi分fen之zhi二er以yi內nei。如ru果guo今jin後hou用yong普pu朗lang克ke常chang數shu來lai表biao示shi質zhi量liang,日ri常chang生sheng活huo不bu會hui受shou到dao任ren何he影ying響xiang,比bi如ru要yao買mai500毫克阿司匹林、半公斤胡蘿卜或一艘5萬噸的遊船,千克仍然是千克。然而,這一變化會即刻對專業實驗室的高精檢測產生重大影響。
從日常生活到工程設計、科學研究和工商貿易,“千克”是用得最廣的度量單位之一。SI中有7個“基本單位”:千克、米、秒、安培、開爾文、摩爾和坎德拉,分別用於測量質量、長度、時間、電流強度、溫度、物質的量和發光強度。1983年,國際單位“米”被光速基本常數(c)所取代,即光在真空中1/c秒內所經路程的長度,從此國際米原器作為紀念品而保存。“千克”是國際單位製(SI)的基石,也是最後一個由物質材料來定義的單位。
總編輯圈點
米、千克、秒等7個物理單位是構成國際單位製的基本單元,測度其餘物理量的單位均由此推演而來。因此,距離、質量、時(shi)間(jian)等(deng)物(wu)理(li)量(liang)測(ce)量(liang)精(jing)準(zhun)與(yu)否(fou),是(shi)決(jue)定(ding)實(shi)驗(yan)物(wu)理(li)精(jing)度(du)的(de)根(gen)本(ben)。將(jiang)巴(ba)黎(li)國(guo)際(ji)計(ji)量(liang)局(ju)層(ceng)層(ceng)玻(bo)璃(li)罩(zhao)內(nei)的(de)鉑(bo)銥(yi)合(he)金(jin)塊(kuai)替(ti)代(dai)為(wei)基(ji)於(yu)普(pu)朗(lang)克(ke)常(chang)數(shu)的(de)固(gu)定(ding)值(zhi),不(bu)僅(jin)意(yi)味(wei)著(zhe)質(zhi)量(liang)原(yuan)器(qi)少(shao)了(le)隨(sui)時(shi)間(jian)改(gai)變(bian)的(de)風(feng)險(xian),也(ye)意(yi)味(wei)著(zhe)隻(zhi)要(yao)實(shi)驗(yan)條(tiao)件(jian)許(xu)可(ke),科(ke)學(xue)家(jia)可(ke)以(yi)在(zai)世(shi)界(jie)任(ren)何(he)地(di)點(dian)精(jing)準(zhun)複(fu)現(xian)“千克”。這些對於以精準為目標的實驗物理學家來說,無疑都是重大利好消息。