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國際千克單位標準將改為量子製

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 14:08:54 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”,cizhiqianhaijiangtongguoshiyanpingguceliangjishudejingquexing,yiquebaojingqueduzaiyifenzhieryinei。ruguojinhouyongpulangkechangshulaibiaoshizhiliang,richangshenghuobuhuishoudaorenheyingxiang,biruyaomai500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。

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