@ 2015.07.19 , 09:43
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国际千克原器已不再准确,学者们将重新定义一千克

自法国大革命以来,一千克便是由现今存放在巴黎的一块金属——国际千克原器定义的。然而现在,一千克可能会得到一个更新也更为精准的定义,一个首次不需要引用一个物理对象的定义。

计量学家们——就是成天研究度量衡的那群科学家——已经创造出了一种新的方法来描述一千克这个物理量——通过精确地测出一片硅片中含有的硅原子数量。计量学家们希望这种全新的对一千克的描述方式能够克服因国际千克原器质量变化而对千克定义造成的影响。

随着时间的推移,由90%的铂和10%的铱制成的国际千克原器因腐蚀等原因其质量已经发生了轻微的改变。在上个世纪中,国际千克原器的质量已经减少了0.0001克,虽然0.0001克重不到哪去,但也确实意味着所谓的官方质量已经越来越不准确了。

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而现在,研究人员们已经找到了一种可靠且准确的对一千克的定义,因其是由数学术语所描述的,所以该新定义将不会存在质量改变的可能。任职于都灵国家计量研究院的该项工作领导者Giovanni Mana博士说:“对于一千克的新定义也能够刺激一些新的科学研究,也能够为精密测量方面提供更加坚实的基础和可靠性,长远来说,千克的新定义还能够有助于推进科学技术的创新。而在整个重新定义一千克的过程中,现在技术的不完善是我们所面临的最大的障碍。”Mana博士与其同事们创造的这种新定义是基于对阿伏伽德罗常数(阿伏加德罗常数的定义值是指0.012千克碳12所含的原子数)的精确计算。阿伏伽德罗常数是一个非常大的量,其约为6.022E23——这比地球上所有沙粒的总和或是宇宙中所有恒星的总和还要大。而Mana博士对阿伏伽德罗常数的测定也已经精确到了每十亿的偏差都不超过二十。

实际上,对一千克的新的定义也能与另一个物理常量相关联,即用来描述量子大小的普朗克常数。阿伏伽德罗常数和普朗克常数对一千克描述的结果应当能够吻合。如果Mana博士他们的新定义能够被接受的话,那么科学家们几十年的工作就能够改变学术界对于一千克的定义。

对于千克最初定义是在1795年提出的,那时的人们将克定义为在零摄氏度(即水的熔点)下一立方厘米的水所具有的质量。在此之后的不久一千克的定义就被改变了,在1799年,人们制造出了一块白金圆柱体来定义一千克,这块白金由90%的铂和10%的铱组成,其高为39.17毫米(直径等于高度,目的是使其表面积最小)。

千克是国际单位制基本单位,而另一个单位——米也已经在不引用其他物理对象的情况下被定义了。在1793年,米最初被定义为本初子午线长度的二千万分之一长(也就是南极或北极到赤道距离的一千万分之一)。而现在,米被定义为光在真空中每秒传播距离的1/299792458。而一秒则曾一度被定义为一个平太阳日的1/86400,不过现在,一秒是铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁相对应辐射的9192631770个周期所持续的时间。至于一千克最终会是怎样定义的,这还必须经国际计量大会的商讨才有定论。

本文译自 dailymail,由译者 卧月眠海 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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  1. 怒杀is
    @3 years ago
    2868734

    然而跟我没有卵关系……

  2. 爆菊炮
    @3 years ago
    2868739

    还有地球快了慢了来着?时间多了1秒?

  3. 昆汀
    @3 years ago
    2868741

    完美主义科学。少那么一分一秒也不是一辈子,少那么0.0001克也不是1千克

  4. 山芋
    @3 years ago
    2868746

    而Mana博士对阿伏伽德罗常数的测定也已经精确到了每十亿的偏差都不超过二十。
    不是还是会变吗?哪里会有什么永远不会变的东西

  5. Macchiato
    @3 years ago
    2868747

    我还记得秒的定义是“铯133原子基态的两个超精细能阶间跃迁对应辐射的9,192,631,770个周期的持续时间。”
    瞬间觉得世界复杂了好多……

  6. →_→
    @3 years ago
    2868748

    @怒杀is: 计量在生活中无处不在,失之毫厘,差之千里

  7. 孟葛格
    @3 years ago
    2868750

    没有人敢评论咩~

  8. 2868752

    1千克最早的定义是1立方分米4摄氏度的纯净水的质量。。。1立方厘米是1克

  9. zheng86641
    @3 years ago
    2868762

    那个不是叫摩尔数么

  10. 蛤?!
    @3 years ago
    2868765

    “……,这还必须经国际计量大会的商讨才有定论。”一字不差我把这篇全讲完,口都干了:“原文就登在15日英国每日邮报上,不信你可以去查。”站我对面的大姐还是面无表情,绝不肯再给我买的菜抹个零头。“不如,老弟我再送你一棵葱吧。”然后我就心满意足地走了。

  11. King5268
    @3 years ago
    2868768

    @蛤?!: 哈哈,知识分子买菜记

  12. 游客
    @3 years ago
    2868771

    那时的人们将克定义为在零摄氏度(即水的熔点)下一立方厘米的水所具有的质量。
    Really?

  13. 蛤蛤蛤
    @3 years ago
    2868780

    摸一下就清了很多

  14. 2868802

    @mlwy0: 你再看一遍原话

  15. 你给我拿好
    @3 years ago
    2868803

    @zheng86641: 摩尔数就是1摩尔物质中所含基本单元的个数等于阿伏加德罗常数——百度百科

  16. 不客气
    @3 years ago
    2868812

    唔使担心被人呃秤了

  17. 火星
    @3 years ago
    2868824

    @蛤?!: 笑疯了,太有画面感!

  18. 卡卡罗特
    @3 years ago
    2868901

    @蛤?!: 然后大姐悄悄的把秤砣换回来,暗念,小兔崽子,老娘卖了几十年的菜了,还想从我这占便宜

  19. 卧月眠海
    @3 years ago
    2868902

    @mlwy0: 额,不好意思,换算了一下,如果对您的理解造成了障碍,还请原谅。1795年科学家们是以零摄氏度下水为标准的,到了1799年,也就是制造国际千克原器的同年,科学家们才用四摄氏度下水为标准的。按照当今人类的历法来看,1795年确实是要早一点的。

  20. 金三胖胖三斤
    @3 years ago
    2868920

    资本主义肯定不行。咱们都是以元帅体重的 1/250 为标准。
    Ly93dzIuc2luYWltZy5jbi9tdzYwMC9hOGVmNTI3N2p3MWV1NXo2ZmRvcHdqMjB5aTB6Y2RuZy5qcGc=

  21. 2868924

    @昆汀: 单位涉及到很多技术。比如,如果秒的定义差1/10000,那你的手机定位要偏差1000米。

  22. omygood
    @3 years ago
    2869055

    我想要是个女性看到这篇文章,应该会注意到90%的铂吧,不过看到这个标题,妹子们能进来看就比较奇怪了。虽然说我也是查了下,此铂是不是彼铂。

  23. 2869121

    阿伏加德罗,没想到有生之年居然还会念出来

  24. 刁民
    @3 years ago
    2869153

    @omygood: 难道真斯丁?

  25. 无名
    @3 years ago
    2869297

    6.022E23——这比地球上所有沙粒的总和还大?
    土壤算不算沙粒。地球质量6e24Kg。

  26. 一气化鸿钧
    @3 years ago
    2869303

    我好奇的是他们是怎么知道国际千克原器轻了0.0001克的!

  27. 雁南燕北
    @3 years ago
    2869305

    上次不是说要以硅原子的数量来定义1kg么

  28. 孖孖
    @3 years ago
    2869373

    质量的慨念本来就是错误的,只不过是物质在空间中的位移当量。

  29. master
    @3 years ago
    2869376

    难道不是球形的表面积最小?

  30. 依然如此
    @3 years ago
    2869386

    @Macchiato: 你的世界也好复杂

  31. 依然如此灬
    @3 years ago
    2869388

    @Macchiato: 你的世界也好复杂&

  32. SubzeroOnce
    @3 years ago
    2869452

    那么这坨国际千克原器会进行拍卖吗?

  33. 坏淫
    @3 years ago
    2869497

    哎,我是学计量做计量的,质量是操作上最好计量,理论上最难计量的物理量。如果能够以实际可控可精确的自然数值进行描述,将是人类计量技术历史性的飞跃。计量不是完美主义科学,它是对误差更准确的描述,不是提倡完美

  34. sbsbsbsbsb
    @3 years ago
    2871530

    @SubzeroOnce: 当然,我出一包辣条和王老吉,再一张蓝翔发的执照,不能再多了

  35. 迷你亚当
    @3 years ago
    2872173

    看到前几条评论,感觉煎蛋**(主动和谐)越来越多了,看到后面觉得还有救。

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