国际千克原器正式退休,量子基准取代实物基准

fontSizeSmall BSHARE_POP”> 原标题:斤斤计较40多年 武汉最准“秤砣”退休

科技日报实习记者 陆成宽

图片 1

一千克究竟有多重?这个看似简单的问题,科学家却探索了百年。

用了40余年的千克基准砝码正式退出检定领域,它的不锈钢兄弟正在挑大梁

去年11月16日,来自60多个国家的计量科学家汇聚在法国凡尔赛,共同见证对“修订国际单位制”的1号决议进行的表决,7个基本单位中的4个改由物理常数重新定义。新国际单位体系于2019年国际计量日起正式生效。这是1875年《米制公约》签署以来,国际测量体系面临的最重大变革,对科技创新、产业发展影响深远。

记者 刘睿彻 摄

修订后基本单位量值更稳定

最近国际计量大会上,国际单位“千克”被重新定义。承担了1个世纪定义功能的那块1公斤重的铂铱合金
“千克原器”(俗称“大K”)成了历史,取而代之的是“千克”的普朗克常数定义。

图片 2

19日,记者从湖北省计量测试技术研究院(中南国家计量测试中心)了解到,用了40余年的汉版合金“大K”退出检定领域,不过它在计量标准装置的稳定性考核上依然能发挥作用。与它同等质量的不锈钢材质“兄弟”正在挑大梁。

以国际千克原器为基准的校准装置

汉版“大K”服务中南四省区40多年

“这次单位修正,共涉及4个基本单位。质量单位千克将采用普朗克常数定义,电流单位安培将采用基本电荷量定义,物质的量单位摩尔将采用阿佛加德罗常数定义,温度单位开尔文将采用玻尔兹曼常数定义。用这些不变的参考基准作为测量的基础,意味着这些单位的定义在未来是可靠、不变的。”李世松告诉记者。

大家都厌恶短斤少两,不放心就去复秤。谁来决定秤是否准确?通过砝码校准。湖北省计量测试技术研究院(中南国家计量测试中心)副院长汤雄介绍,“大K”就是“定海神针”级的国际基准砝码。

启蒙时代起,测量界就致力于建立一个寰宇通用的测量系统。用实物作为测量基准虽然是一个可行的方式,但因为实物很容易受到人为或环境因素的损坏,稳定性会受到影响,测量界一直想要尽早摒弃这种方式。

记者了解到,每个国家都有自身的基准砝码,每隔两年送去和“大K”比对校准,由于“大K”太金贵,用于比对的是和“大K”一起密封保存的复制品;国家基准砝码再传递各省级计量检定机构及各大区的工作基准;省区一级再向下一级地市传递……这个量值传递的检定过程,确保了同一个世界、同一个标准。

同时,随着高精尖科技的发展,我们也需要更稳定、准确的测量。于是,用物理常数重新定义国际基本单位的方案被提了出来。用常数的方式定义测量单位意味着这些定义将适应下一代科学发现的需要。

我国于1965年引进了千克质量单位的基准器。湖北省计量测试技术研究院(中南国家计量测试中心)力学所在上世纪70年代引进了千克基准砝码,与国际“大K”外形材质完全相同。到现在已使用了40余年。

本次国际单位制的修订将使所有的基本单位都建立在我们描述自然界所用的基本物理常数上。由这些自然常数组成寰宇通用的测量基础,将使科学界、工业界和人类社会拥有一个更加可靠、一致、全范围(大至很大,小至很小)的测量系统。

记者在湖北省计量测试技术研究院(中南国家计量测试中心)实验室内看到,汉版“大K”是一块小巧光亮的银色圆柱体,和国际“大K”长得一模一样,材质也是铂铱合金。

据了解,质量单位千克的现行定义是一块保存在国际计量局的铂铱合金圆柱体——“国际千克原器”的质量;电流单位安培的现行定义是一恒定电流,若它保持在处于真空中相距1米的两根无限长而横截面大小可被忽略的平行直导线内,则这两根导线之间产生的力在每米长度上等于2×10-7牛顿;物质的量单位摩尔的现行定义是所包含的基本单元数与0.012千克碳-12的原子数目相等;而温度单位开尔文的现行定义则等于水的三相点热力学温度的1/273.16。

按照现在国际铂金市场价折算,1公斤价格约4万美金,称得上武汉最贵最标准的千克砝码。

李世松表示,这次国际单位制修订的主要目的,是消除现行定义中所使用的实物基准随时间、地点、环境产生的未知漂移,建立一套与基本物理常数挂钩,适用于自然界基本物理定律的,对相应量值的复现不受时间、地点、环境约束的国际单位新体制。

汉版“大K”专业名称叫砝码工作基准,一直担当着中南四省区——湖北、湖南、河南、广西的千克基准砝码。

国际千克原器发生50微克漂移

瘦身510微克,不适合再做检定

图片 3

汉版“大K”在40余年的工作经历中,质量减轻了约500微克。

由于质量单位千克是目前唯一还在使用实物基准定义的基本单位,因此科技日报记者独家采访了中国计量科学研究院力学与声学计量科学研究所副所长王健研究员,请他详细介绍有关质量单位千克的定义的来龙去脉。

相关文章