“1千克”明年将被重新定义?

文章作者:bianji3 | 2017-10-26
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       千克,重量单位。1千克=1000克。千克是常用法定单位。2015年,陈列在巴黎的一枚铂铱合金制成的高度、直径均为39毫米的圆柱体,就是1819年国际计量大会上批准的国际千克原器,所有质量的测量都应溯源到该千克原器。总的说来,标准质量是人为规定的一种质量。

       其实,法国大革命后,法国科学院原本打算的是,制作一个新颁布的质量的主单位--克的标准器,可惜受当时工艺和测量技术所限,只好制作了质量是克的1000倍的标准器。(知道为什么国际单位制中质量单位是千克而不是克吗?就是因为技术不到家)

然而,令科学家有些尴尬的是,它和以前不一样重了。因为材料始终在发生着变化,虽然极其细微,但足以说明“千克”的定义不那么准确了。科学家还经常测量它和它分散在各地的弟兄们,总是发现它们彼此间有着很微小的差异,因为每个圆柱体都会获得或丢失一些分子。问题是,谁也说不准谁变化了,更别提变化了多少了。但有一点毫无疑问,它的质量一直在变化。

       西媒称,1千克重多少,或者更确切地说,什么质量相当于1千克?这个答案由国际计量局确定。国际计量局主观裁定以国际千克原器(IPK)为标准确定千克的质量,IPK由一种铂合金制成,这种合金叫“90Pt10Ir”,即90%的铂及10%的铱(按质量比);然后把这种合金用机器制作成高度和直径均为39.17毫米的直立圆柱体。问题在于,由于化学性质,即使是用铂和铱制成的圆柱,其质量也有可能随着时间而改变,那么1千克到底重多少呢?

      据报道,国际计量局最近正在讨论重新确定千克、安培、开尔文和摩尔的定义,这次将使用复杂精确的物理实验和定律,而不是约定俗成的措施来定义,最终决定将在2018年11月召开的计量大会上得到采纳,而新的定义将从2019年5月开始生效,所有使用国际单位制的国家都将受到影响。

     报道称,这个改变对普通度量衡没有太大影响,但是对于使用精确数字的科学家来说,新衡量标准将大大减少不确定性。修改的关键在于将单位与物理常数联系起来,例如使用普朗克常数来定义千克。

     目前,1千克是存放于巴黎郊区的IPK的质量,现在已经发现IPK的某些官方复制品在100年时间内,因为分子的结合已经重了50微克。不过从下次计量大会开始,这些变化将变得无关紧要,因为1千克单位将通过瓦特天平来衡量,相关实验对比机械能和电磁能,利用激光来衡量电流和质量。因为实验采取的测量方式和普朗克常数的使用,科学家可以非常精确地定义千克的质量。

 国际千克原器  图片来源:百科截图

      国际单位制中的温度单位开尔文以水三相点的温度和压力为标准,重新定义后,开尔文将以在控制环境下声音在充满气体的共振球体中的速度为衡量标准。

     此外,安培和摩尔的定义标准也会有所改变。到目前为止,已经改变定义的国际单位包括秒和米。

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