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藏于巴黎国际度量衡局的白金圆筒作为“公斤”参照物,它的重量实际上流失了50微克。 |
过去一百多年来,国际重量单位“公斤”(也称千克)都是以一块白金为标准,这块白金就是衡量“公斤”这一重量单位的“砝码”。但实际上,多年来它的重量神秘地减少了50微克(相当于一粒细沙的重量)。由此,科学家正研究以更稳定的量子力学常数取代物体,重新对“公斤”下定义,并尽快达成200年来科学界寻求用稳定数字来统一度量制度的目标。
报道称,自1889年以来,“公斤”这一重量是由放在法国巴黎国际度量衡局(BIMP)的一个铂铱合金制成的圆柱体(通常称白金圆筒,见图)所定义的,它的高和直径都是约39毫米。该白金于1879年制成,经仔细调校,符合自18世纪法国大革命以来“公斤”的重量,并于10年后被采纳,成为国际标准。
据报道,在国际单位制里,除了“公斤”,其余6个单位“米”、“秒”、“安培”、“摩尔”等都不是以物体来定义的。用物体来定义重量单位的一个缺点,就是物体重量会随时间流逝而改变,例如至今,巴黎国际度量衡局里的白金圆筒重量实际上就流失了50微克。
国际计量单位(SI)的定义
国际单位制的SI基本单位为米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉。现将大家熟悉的几大国际计量单位的定义作简单介绍。
(1)米(m):是光在真空中于 1/299792458s时间间隔内所经路径的长度。
在1960年国际计量大会上,确定以上定义的同时,宣布废除1889年生效的以铂铱国际米原器为标准的米定义。
(2)千克(kg):国际千克原器是1889年第一届国际权度大会批准制造的。它是一个高度和直径均为39毫米的,用铂铱合金制成的圆柱体。原型保存在巴黎国际度量衡局。
(3) 秒(s):是铯—133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9,192,631,770个周期的持续时间为1秒。
起初,人们把一昼夜划分为24小时,1小时为60分钟,1分钟为60秒。但一昼夜的周期,即太阳日是变动的,所以定义1秒,等于平均太阳日。后来又发现,地球公转周期也是变动的,于是又需确定另外的定义。随着科学技术的发展,科学家们发现,原子能级跃迁时,吸收或发射一定频率的电磁波,其频率非常稳定。于是在1967年第十三届国际计量大会上确认了上述定义。
(4) 安培(A):在两条置于真空中的,相互平行,相距1米的无限长而圆截面可以忽略的导线中,通以强度相同的恒定电流,若导线每米长所受的力为2×10-7 N,则导线中的电流强度为1A。
1948年国际度量衡委员会第九次会议作了这样的规定。1960年10月,第十一届国际权度大会上确认为国际单位制中的七种基本单位之一。
(责任编辑:杨建)