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國際單位制迎來曆史性變革

     《光明日报》,北京11月16日,通讯员陈海波从中国计量科学院获悉,第26届国际计量会议通过了11月16日全体会员国表决通过的关于修改国际单位制的第1号决议,根据该决议,四个国际单位制千克、安培、开尔文和摩尔的项分别由普朗克常数h、基本电荷常数e、玻尔兹曼常数k和阿伏伽德罗常数na定义,这是国际单位制建立以来最显著的变化。用物理样机定义测量单位的方法已经成为历史。这将从根本上保证国际单位制的长期稳定,对科技创新、产业发展和全球治理产生深远影响。
    
     据了解,目前有七个国际单位:时间单位秒、长度单位米、质量单位千克、热力学温度开尔文、电流单位安培、发光强度单位坎德拉和物质摩尔。最初,测量单位是根据物理或物理特性来定义的。然而,根据物理特性来定义。校准对象,我们会遇到一个问题:这些物理对象会随着时间或环境的变化而变化,这不能满足当前科学研究和技术应用对测量精度的要求。
    
     以千克为例,它的定义来源于国际计量局(International Bureau of Metrology)储存的铂铱合金圆柱体的质量,即国际千克原型机,但一旦制造出参考物,总会有一些不可控制的物理和化学过程减缓其特性的变化。国际计量局的数据显示,不同国家保存的质量标准与国际千克p的一致性。在过去的一个世纪里,转子类型已经改变了大约0.05毫克。
    
     鉴于物理物体的不稳定性,测量界一直致力于建立一个独立于物理物体的测量系统,自20世纪以来,科学家们测量了自然的基本常数,如光速和普朗克常数,比物理物体具有更高的精度和稳定性。这些自然常数不会改变,至少比物理常数稳定一百万倍。用普朗克常数h重新定义千克后,基本质量单位更稳定,数值传递更可靠。李正坤说,千克变为普朗克,这是量子物理的基本常数,适用于任何地点和任何时间。
    
     修订后的千克和其他四个计量单位将与重新定义的秒、米和烛光一起形成一个新的计量系统。国际计量局局长马丁·米尔顿说,国际单位系统不再需要参照物,而是根据基本物理常数重新定义。新定义将使用自然法则来创建测量规则,将原子和量子级测量与宏观世界的测量联系起来。
    
     中国科学家也在修改国际单位的过程中,作为中国国家计量研究所,中国计量科学院在玻尔兹曼常数、普朗克常数、阿伏伽德罗常数的测量和量子数据的建立等方面取得了一系列突破,尤其是玻尔兹曼常数的测量。用声学法和噪声法对温度基本单位开尔文的修正做出了重要贡献。