- 1
在線客服
聯系方式
130年來，“大K”一直被藏在巴黎地下
“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，擋不住歲月和污染導致的細微變化，難以適應現代精密測量要求。
全球數百名科學家定于16日匯聚巴黎西郊凡爾賽宮，參加第26屆國際計量大會，正式以一個物理常數定義“千克”，讓那塊外號“大K”的圓柱體退役。
“大K”卸任
“千克是最后一個仍以實物作為基準的計量單位，”法國國家計量與測試研究所所長托馬斯·格勒農說，“問題是它歷經滄桑，質量會變化。鑒于我們今天的（計量）精準度需求，這不夠好?！?br> “大K”隨“國際米制”而誕生?？茖W家18世紀末決定創建國際通用的計量單位體系，首先確定采用法國科學院在法國大革命后制定的長度單位“米”，即經過巴黎的地球子午線全長四千萬分之一為“1米”；隨后依據米的定義，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。各國用“大K”復制品校正質量標準，而作為原器“真身”的“大K”保存在巴黎西郊“布勒特伊宮”地下儲藏室，以三層鐘形玻璃罩真空密封。打開儲藏室的三把鑰匙由三名不同國籍高層人士分別保管，取出原器時需要三人同時開鎖。
為防范污染，“大K”每過40年取出一次，接受清洗和檢查，迄今“面世”4次。盡管小心翼翼，每一次檢查都發現“大K”質量細微變化，如因為受空氣污染而“增重”，或因氧化而“減重”，更新定義的建議因而提上日程。
與時俱進
國際計量局局長馬丁·米爾頓說，科學家當時制定國際米制的過程相當合理，“即便我們今天做，不會有太多不同”。然而，從法國大革命到現在，科學的面貌大為不同。
國際計量大會近幾十年先后修改多個基本計量單位的定義。比如，長度單位“米”改用真空中的光在一秒內行進距離、即以光秒作定義，1光秒接近30萬千米；時間單位“秒”自20世紀60年代起正式采用銫133原子的電磁波周期相關數值。以基本物理常數定義計量單位，可大大提高穩定性和精確度。
被取出罩子的“大K”
這一屆國際計量大會準備讓“大K”卸任，以量子力學中用于計算光子能量的普朗克常數數值為基準，重新定義“千克”，原理是將移動質量1千克物體所需機械力換算成可用普朗克常數表達的電磁力。
支持更新定義者說，用普朗克常數定義“千克”比實物基準穩定至少100萬倍。
米爾頓向法新社記者解釋：“稱1千克土豆不需要多高的精確度，但對精密科學和工業的多類應用，1千克不再是合適的計量單位?！北热?，隨著醫藥和化學工業發展，越來越多藥品成分的測量需要精細到微克。
這屆大會同時準備采用物理常數重新定義電流單位“安培”、溫度單位“開爾文”和物質的量的單位“摩爾”。
米爾頓說，“大K”盡管不再是“完美的千克”基準，仍將以現有保存方式存在?？茖W界將在今后數十年觀察它隨著周圍環境改變而發生的重量變化，讓它繼續為科學做貢獻。
來源：中國衡器協會