时时时时彩计划稳赢版:千克的定義變了 新定義2019年5月20日開始生效

1kg還是原來那個重量,但它將不是原來那個1kg了。

最近,國際計量大會經過投票將千克的定義,修改為以普朗克常數(Planck Constant)相關的一個標準值。

而在此之前的一百多年里,千克的定義一直是法國巴黎國際度量衡局總部地下的一個鉑–銥合金圓柱體。這個國際千克原器(The International Prototype Kilogram),又簡稱為IPK或大K(Le Grand K),是目前地球上的質量標準。

我國的千克原器是1965年向國際度量衡局申請的“K60”。這個砝碼會定期送到度量衡局總部進行校準,并定期與中國國家度量衡實驗室(NML)的不銹鋼副本進行對比校正,再以此作為標準砝碼應用到各個領域。

美國千克原器 K20

美國千克原器 K20

國際度量衡局之所以要棄用這個物理實體的度量衡,主要是因為它的質量隨著時間的推移在變小。每年工作人員會打開一次地下室檢查,并且每間隔30年,這個千克原器以及它的六個官方副本都會被取出進行清潔。

然而即使小心謹慎地呵護,這塊金屬大K以及它的副本在以非?;郝乃俁榷е亓?。丟失的程度有多嚴重?歷時一個世紀 ,少了50微克,相當于一顆小小沙子的重量。

這顆小沙子如果是在菜市場上買菜稱肉不算什么,然而對于貴金屬、制藥、化學工業等需要精密計算的領域而言,就會變成嚴重的損失,甚至是生產事故。

因此,“千克”這個國際通用的重量單位,需要由一個穩定的量來定義。普朗克常數是現代物理學中的常數之一。

左三為普朗克,左二為愛因斯坦,圖片來自:維基百科

左三為普朗克,左二為愛因斯坦,圖片來自:維基百科

物理學家普朗克在研究輻射能量的時候,推導出公式 :E=hν,其中E是能量,v是輻射的頻率,h則是一個常數,最后這個常數被名為普朗克常量(Planck constant)。

這個公式支配著目前人類所能理解的量子現象,可以說普朗克常量打開了現代物理學的大門,改變了當時物理學的研究方向,至今仍深刻影響人類的科學發展。

千克的新定義,將在2019年5月20日開始生效。然而千克并不是第一個被重新定義的國際單位。國際單位制共有七個,分別是:

質量的單位千克

電流量的單位安培

時間的單位秒

發光強度的單位坎德拉

物質量的單位摩爾

熱力學的單位開爾文

長度的單位米

其中“秒”的定義,在1967年從“1960年地球自轉一周時間的186,400”,修改為:銫133原子基態的兩個超精細能級間躍遷對應輻射的9,192,631,770個周期的持續時間。

我國研發的銫原子噴泉鐘

我國研發的銫原子噴泉鐘,圖片來自:中國計量單位研究所

2014年,中國計量科學研究院 (NIM,以下簡稱中國計量院)研發的銫原子噴泉鐘獲準參與駕馭原子時。在2019年對“秒”重新定義的時候,中國也會參與表決。

1983年,“米”的定義修改為光在1299,792,458秒內傳播的距離。

由于各個國際單位相互關聯,因此一個的定義被修改后,還會有更多的度量單位也需要跟著更新自己的標準。安培、摩爾和開爾文這些單位的定義也在重新修訂。

縱觀歷史,計量單位一直在更新,驅動其進行迭代的原因,除了像秦始皇統一度量衡這種政治經濟原因,更多是因為技術的進化。計量單位的標磚,從人類可以摸可以看到的實體,到需要借助儀器才能觀察到的電磁波、原子等,目前進入用量子力學來定義的時代。

這次修訂后的“千克”,將脫離物理實體的束縛。按照業界的計劃,修訂后的國際計量單位,將不僅適用于地球,在其他星球上也同樣適用。

 

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