你有沒(méi)有想過(guò)
為什么“1千克”是這么重?
重量單位到底是怎么得到公認(rèn)的?
其實(shí)
單位制的統(tǒng)一自古以來(lái)都不是件容易的事。
所以秦國(guó)在統(tǒng)一六國(guó)后
要進(jìn)行度量衡的統(tǒng)一工作
以我國(guó)古代一直使用的質(zhì)量單位“斤”為例,如果都換算成國(guó)際質(zhì)量單位“克”的話,各個(gè)朝代的“斤”也不盡相同:秦朝每斤約253克;西漢每斤約258.24克;魏晉每斤約222.73克;隋朝每斤約668.19克;唐朝每斤約596.82克.....
古代量制歷經(jīng)多次變革,明代以后才大體穩(wěn)定,變化較小,一斤基本在595g左右。不僅如此,舊制1斤等于16兩,有句成語(yǔ)“半斤八兩”,由此而來(lái)。因?yàn)檎鬯懵闊?,我?guó)1959年,國(guó)務(wù)院命令把一斤16兩改為1斤10兩。
隨著時(shí)代的發(fā)展,國(guó)際交流的越來(lái)越密切,建立一個(gè)統(tǒng)一的“國(guó)際單位制”勢(shì)在必行。現(xiàn)代關(guān)于長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間等的定義源于18世紀(jì),由法國(guó)科學(xué)院制定。
一千克有多重是誰(shuí)規(guī)定的?
一個(gè)多世紀(jì)以來(lái),千克這個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量單位都是由一塊高爾夫球大小的鉑銥合金圓柱體“大K”定義?!按驥”有高爾夫球大小,是一塊直徑和高度同為39毫米、由90%鉑和10%銥制成的合金。
“大K”的真身一直被保存在巴黎近郊“布勒特伊宮”的地下儲(chǔ)藏室里,以三層鐘形玻璃罩真空密封。打開(kāi)儲(chǔ)藏室需要三把不同的鑰匙,由三名不同國(guó)籍的高層分別保管,三人同時(shí)到場(chǎng)才能取出“大K”。
每隔40年,“大K”都會(huì)被取出一次接受清潔和檢查,迄今共“面世”過(guò)4次。即便科學(xué)家們已經(jīng)盡可能做到小心翼翼,但歷經(jīng)滄桑的“大K”還是發(fā)生了細(xì)微變化:一會(huì)因?yàn)榭諝馕廴径白兣帧?,一?huì)又因?yàn)檠趸白兪荨?,誤差以微克來(lái)算就顯得比較大了,可達(dá)1-2顆塵埃的重量。
對(duì)于這幾顆“塵?!?,網(wǎng)友的評(píng)論也是讓人笑cry↓↓↓
新“千克“”如何定義
最近,在第 26 屆國(guó)際度量衡大會(huì),國(guó)際計(jì)量大會(huì)經(jīng)過(guò)投票將千克的定義,修改為以普朗克常數(shù)(Planck Constant)相關(guān)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值。
普朗克常數(shù)代表了量子物理中“一份”能量的大小,而能量可以在宏觀或微觀尺度進(jìn)行測(cè)量。
那么新的千克跟普朗克有什么關(guān)系呢,這個(gè)解釋起來(lái)可能有些復(fù)雜↓↓↓↓↓↓↓
根據(jù)最新測(cè)量結(jié)果,普朗克常數(shù)h = 6.62607015 ×10?34 kg m2 s?1,即 1kg = h / 6.62607015 ×10?34 m-2 s。
將其中的米(m)和秒(s)分別用光速 c 和銫133 原子共振頻率 ?νCs 定義:
光速 c = 299792458 m s?1,因此1m = 1/ 299792458 c·s;銫133 原子共振頻率 ?νCs = 9192631770 Hz,即 1s = 9192631770 / ?νCs ;代入前面的公式,得到了新的千克定義:
我們?cè)僖膊挥猛ㄟ^(guò)與標(biāo)準(zhǔn)的“千克原器”比較而得到標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量定義,任何一個(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)都可以制作出標(biāo)準(zhǔn)的“1千克”。
這次修訂后的「千克」,將脫離物理實(shí)體的束縛。按照業(yè)界的計(jì)劃,修訂后的國(guó)際計(jì)量單位,將不僅適用于地球,在其他星球上也同樣適用。
所以,
以后去菜市場(chǎng)買土豆,
會(huì)短斤缺兩嗎?
身上的肉肉到底會(huì)變多變少呢?
答案當(dāng)然是……不會(huì)!
去年,清華大學(xué)青年科學(xué)家李世松博士曾向《科技日?qǐng)?bào)》解釋,因“千克”重新定義仍以現(xiàn)有千克量值為標(biāo)準(zhǔn),兩者可實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接,兩種定義下的質(zhì)量單位量值能保證連續(xù)性。所以,重新定義并不會(huì)對(duì)我們的日常生活造成影響。
所以……
記住博士最后一句就好了。