國際千克單位標準將改為量子制
http://www.debgrams.com 2011-12-13 17:01 來源：中國自動化學會專家咨詢工作委員會
據美國物理學家組織網11月7日（北京時間）報道，由于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制，以解決當前面臨的困境。
國際千克原器由鉑銥合金（90%的鉑，10%的銥）制成，用于規定全世界的“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，相當于一個直徑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。這一變化可能是由于表面影響，失去了表面原子或結合了污染物。”
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復雜實驗而言。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，同意用一個基于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，相當于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”，此之前還將通過實驗評估測量技術的精確性，以確保精確度在億分之二以內。如果今后用普朗克常數來表示質量，日常生活不會受到任何影響，比如要買500毫克阿司匹林、半公斤胡蘿卜或一艘5萬噸的游船，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，分別用于測量質量、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”是國際單位制（SI）的基石，也是最后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制的基本單元，測度其余物理量的單位均由此推演而來。因此，距離、質量、時間等物理量測量精準與否，是決定實驗物理精度的根本。將巴黎國際計量局層層玻璃罩內的鉑銥合金塊替代為基于普朗克常數的固定值，不僅意味著質量原器少了隨時間改變的風險，也意味著只要實驗條件許可，科學家可以在世界任何地點精準復現“千克”。這些對于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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