“国际千克原器”或退休 度量衡大会将重新定义“千克”

2018-11-14 14:46
参考消息网
关键词:鲁滨逊圆柱体计量单位

参考消息网11月14日报道 外媒称,多年来,科学家照看着巴黎郊外一处地下室中存放的一个有时会蒙上灰尘的圆柱体,将它作为现代质量的全球参照标准。如今,他们正在更新对千克的定义。

据路透社11月12日报道,1967年对秒的重新定义有助于让世界各地通过全球定位系统和互联网等技术开展的交流更加顺畅,同样,专家认为,改变千克的定义对技术、零售和健康都有好处。

报道称,自1889年以来,千克一直由存放在巴黎的一个闪闪发光的铂铱合金圆柱体——“国际千克原器”来定义。所有现代质量的测量都可以追根溯源至这个圆柱体——从几微克的药物到几公斤的苹果和梨,再到几吨的钢铁或水泥。问题在于,国际千克原器并不总是同一个质量。

英国国家物理实验室的工程、材料与电气学领域专家伊恩·鲁滨逊说:“我们生活在现代世界,空气中的污染物会附着在千克原器上。但是,清洗、触碰或使用的过程会改变它的质量。因此,这或许不是定义质量的最佳方式。”

报道称,现在需要的是某种更一成不变的东西。因此,在巴黎凡尔赛宫举行的为期一周的会议结束时,国际计量局的全球数一数二的计量爱好者们将于16日投票决定是否把“电子千克”作为测量质量的新基准。

千克将由被称为“普朗克常数”的一个微小但永恒不变的根本价值来定义。这涉及一种名为“基布尔天平”的装置,它利用“普朗克常数”通过测量精准的电磁力来衡量物体的质量。

鲁滨逊说:“根据目前的体系,必须通过细分的方法将小质量与大质量联系起来。这是非常困难的,而且不确定性会迅速增加。这项(新)技术让我们可以用随便什么样的尺度直接去测量质量,这是向前迈出的一大步。”

鲁滨逊说,科学界花了数年时间对这一新定义进行微调,从而确保转换过程的顺利。不过他表示,虽然精确度的提高对科学家来说是个福音,但在普通消费者购买面粉或香蕉时,“根本不会有什么改变”。

另据美国石英财经网站11月13日报道,数百年来,许多公制的基本原则被证明存在根本性缺陷,在这个公制系统中,几乎没有什么比千克这一计量标准更让人头疼的了。

十八世纪末期,在法国,温度刚刚超过冰点的一升水的重量被认作一种标准计量单位(要确定其“真正的质量”,就要在真空中进行称重),这种不可转化的计量单位后来被重新命名为千克。

但这种计量方法存在一些问题:在真空中对开放式的液体进行称重根本不现实,而且气压会给质量带来实质性影响。科学家们曾于1799年重新进行称重,但最终称出的质量只是四年前制作的临时性千克的99.92072%。鉴于如此误差,这就需要用其他一些不受条件限制的标准作为核心计量单位,即一种不受任何东西(甚至包括周围空气)影响的计量单位。一个世纪后有了解决方法:一小块由铂和铱制成的圆柱体金属。

过去129年里,这种“巴黎正品”——即国际千克原器——一直是我们所知道的计量单位千克的基础。虽然根据定义,国际千克原器的总量永远是一千克,但它的质量相对于其复制品来说会有所减少。目前有很多理论解释这一现象:也许这些复制品吸收了空气分子,抑或处理正品的技术人员的清洁力度过大,进而磨去了零散的微粒。

许多计量学家似乎都坚信目前使用的千克计量单位的无效性,并对此感到苦恼。

本周举行的度量衡年度大会将进行具有重要意义的投票,与会代表们很可能选择一种根据电流确定的新计量系统,并将其作为千克的基础。

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