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国际千克原器

国际米原器

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放置在法国巴黎的国际千克原器近期备受关注，因为各方盛传这个有着126岁高龄的铂铱合金圆柱体将结束历史使命，质量的单位“千克”将重新被定义。

记者从4日召开的“展望2025—国际计量发展重大挑战”国际研讨会上获得准确消息，“千克”的定义确定将于2018年以新面孔和我们见面。“不过和它一起被定义的还有热力学温度单位开尔文、电流单位安培和物质的量单位摩尔，而发光强度单位坎德拉的定义则会被重新描述。”中国计量科学研究院科技管理（国际合作）部主任高蔚说。

这5个单位和时间单位秒、长度单位米是全世界统一的计量单位，国际计量组织对他们的定义最早形成于19世纪，都和实物有关系。比如说，一千克的定义，就是上面说的那个身高39毫米的金属圆柱。我们测定任何物体的质量都要追溯到它这儿来。

但是，随着时间的推移和科技的进步，科学家愈加发现，这种和实物相联系的定义已经不能满足高精尖科技的需求了，因为实物不能亘古不变。科学界那些整天和度量衡打交道的研究人员，一直在为这7个基本单位的定义而忙碌。

20世纪80年代开始，量子力学的发展催生了国际单位制的重大变革，国际计量界决定重新定义这7个国际基本单位。将它们和宇宙中恒定不变的量或基本物理常数联系起来，以量子物理为基础的自然基准取代实物基准，这样就不会受到空间和时间改变的影响，而测量准确度等技术指标也会大幅度提高。

率先完成量子化变革的是时间单位秒，曾一度被定义为一个太阳日的1/86400，不过现在，一秒是铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁相对应辐射的9192631770个周期所持续的时间。时间定义的改变也催生了长度单位米的重新定义——光在真空中1/299792458秒（接近三亿分之一秒）所走过的距离，这比之前的国际米原器精确度提高了几千倍。

平凡如你我或许会说，这么高大上的改变似乎和生活也没啥关系。不过秒的重新定义实现了卫星导航定位，成就了数万亿美元的卫星导航定位产品与服务市场。而精准测量则支撑了纳米技术和石墨烯的应用、提升了先进制造中航空发动机的精度、推动了精准医疗产业的发展、决定了核潜艇侦测和隐身技术的竞争成败等。

距离2018年还有两年多的时间，届时，科学界将如何定义“一千克”，我们拭目以待！

（本报记者 林莉君 通讯员 刘旭红）