http://www.stdaily.com 2011年11月08日 來源： 科技日?qǐng)?bào)作者： 常麗君
本報(bào)訊（記者常麗君）據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)11月7日（北京時(shí)間）報(bào)道，由于密封在法國巴黎國際計(jì)量局（BIPM）三層玻璃罩內(nèi)的國際千克原器質(zhì)量發(fā)生不明改變，世界最重要計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)單位——千克將轉(zhuǎn)變?yōu)榱孔游锢碇疲越鉀Q當(dāng)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(guī)定全世界的“千克”。自1889年以來，人們?cè)J(rèn)為它像恒星一樣恒久不變，但到了1992年，它的質(zhì)量卻發(fā)生了變化。經(jīng)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(dāng)于一個(gè)直徑0.4毫米的小沙粒。BIPM質(zhì)量部主管艾倫•皮卡德說：“確切地說，我們無法確定它的質(zhì)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(jié)合了污染物。”
這個(gè)變化給物理學(xué)家?guī)砹司薮蟮睦碚撎魬?zhàn)，尤其是對(duì)那些需要精確測量的復(fù)雜實(shí)驗(yàn)而言。因此國際單位（SI）委員會(huì)決定淘汰千克原器，在今年10月21日召開的第24屆國際計(jì)量大會(huì)上，同意用一個(gè)基于普朗克常數(shù)的固定值來代替“千克”。普朗克常數(shù)用字母“h”來表示，相當(dāng)于兩個(gè)粒子能夠交換的最小能量包或稱量子。
大會(huì)還表示，在2014年之前“將不會(huì)采用這一常數(shù)”，此之前還將通過實(shí)驗(yàn)評(píng)估測量技術(shù)的精確性，以確保精確度在億分之二以內(nèi)。如果今后用普朗克常數(shù)來表示質(zhì)量，日常生活不會(huì)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(huì)即刻對(duì)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的高精檢測產(chǎn)生重大影響。
從日常生活到工程設(shè)計(jì)、科學(xué)研究和工商貿(mào)易，“千克”是用得最廣的度量單位之一。SI中有7個(gè)“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(zhì)量、長度、時(shí)間、電流強(qiáng)度、溫度、物質(zhì)的量和發(fā)光強(qiáng)度。1983年，國際單位“米”被光速基本常數(shù)（c）所取代，即光在真空中1／c秒內(nèi)所經(jīng)路程的長度，從此國際米原器作為紀(jì)念品而保存。“千克”是國際單位制（SI）的基石，也是最后一個(gè)由物質(zhì)材料來定義的單位。
總編輯圈點(diǎn)
米、千克、秒等7個(gè)物理單位是構(gòu)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(zhì)量、時(shí)間等物理量測量精準(zhǔn)與否，是決定實(shí)驗(yàn)物理精度的根本。將巴黎國際計(jì)量局層層玻璃罩內(nèi)的鉑銥合金塊替代為基于普朗克常數(shù)的固定值，不僅意味著質(zhì)量原器少了隨時(shí)間改變的風(fēng)險(xiǎn)，也意味著只要實(shí)驗(yàn)條件許可，科學(xué)家可以在世界任何地點(diǎn)精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)“千克”。這些對(duì)于以精準(zhǔn)為目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家來說，無疑都是重大利好消息。
