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觀點科學

千克重新定義:計量學重要時刻

阿胡賈:千克的定義將不再是國際千克原器,而是用普朗克常數計算,后者在量子物理學中扮演著極為重要的角色。

沒有一個飲酒者喜歡短斤少兩,正如《大憲章》(Magna Carta)在800多年前就認識到這一點:“全國應有統一之度量衡。酒類、烈性麥酒與谷物之量器,以倫敦夸爾為標準;染色布、土布、鎖子甲布之寬度應以織邊下之兩碼為標準…… ”

上周五(2018年11月16日),計量學——研究度量的科學——迎來又一個重要時刻。經過一次國際投票后,千克的定義被改變了。標準質量單位不再是國際千克原器(IPK)——一塊19世紀的鉑銥合金圓柱體,存放在巴黎附近一個地下保險庫的三層鐘形罐中(見文首照片)。取而代之的是,千克將使用普朗克常數(Planck’s constant)計算,這是一個小到不可思議的數字,在量子物理學中扮演著極為重要的角色。

這是一個歷史性時刻:千克是現存最后一個以實物基準定義的主要單位。上周五國際計量局(International Bureau of Weights and Measures)在法國舉行的投票意味著,這一看起來如此堅實的衡量標準以一個基本但無形的自然常數為基準。

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