導(dǎo)言

11月16日，國際計(jì)量局（BIPM）組織，國際計(jì)量大會(huì)（CGPM）在法國凡爾賽會(huì)議中心作出的決定，重新定義國際單位制（SI）千克、安培、開爾文和摩爾，意味著所有SI單位將由描述客觀世界的常數(shù)定義。這些改變，將在2021年5月20日正式生效。

近日，來自60個(gè)成員國的代表投票通過了一項(xiàng)關(guān)于重新定義國際單位制（SI）的歷史性決議，永久性地改變了千克、安培、開爾文和摩爾的全球性定義。這項(xiàng)由國際計(jì)量局（BIPM）組織，國際計(jì)量大會(huì)（CGPM）在法國凡爾賽會(huì)議中心作出的決定，意味著所有SI單位將由描述客觀世界的常數(shù)定義。這不僅保證了SI的未來穩(wěn)定性，而且使這些定義可以通過量子技術(shù)等在內(nèi)的新技術(shù)復(fù)現(xiàn)。

這些改變，將在2021年5月20日正式生效。屆時(shí)，我們將徹底告別使用實(shí)物來定義測量單位的時(shí)代。

現(xiàn)在，我們使用了130多年的千克定義，一個(gè)保存在位于法國的國際計(jì)量局（BIPM）的鉑合金圓柱體_國際千克原器（IPK）將正式退休。她的繼任者是量子物理的基本常數(shù)普朗克常數(shù)。IPK的穩(wěn)定性只能通過與同等的復(fù)制品進(jìn)行比對(duì)來保證，過程既復(fù)雜，準(zhǔn)確度也可能并不高。與此相比，普朗克常數(shù)可以在任何地點(diǎn)一直使用。

“SI的重新定義是科學(xué)進(jìn)步的一個(gè)里程碑。”國際計(jì)量局局長馬丁·米爾頓表示，“質(zhì)量、時(shí)間等重要概念作為認(rèn)識(shí)世界本質(zhì)的基礎(chǔ)，用物理常數(shù)來定義，意味著我們?cè)谏罨茖W(xué)認(rèn)知、推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步、解決許多社會(huì)重大挑戰(zhàn)方面的基石更加牢固了。”

“今天標(biāo)志著全球測量科學(xué)家們數(shù)十載工作的頂峰，她影響深遠(yuǎn)。”國際計(jì)量委員會(huì)主席白瑞·英格里斯說，“我們對(duì)世界的測量不再受到實(shí)物的限制了。我們有了全球通用的測量系統(tǒng)，為更加準(zhǔn)確的測量鋪平了道路，甚至將促進(jìn)科學(xué)進(jìn)步。

新定義涉及了7個(gè)SI基本單位中的4個(gè)_千克、安培、開爾文和摩爾。所有單位均可從基本單位中導(dǎo)出，如伏特、歐姆和焦?fàn)枴?/p>

千克－將用普朗克常數(shù)h定義；

安培－將用基本電荷e定義；

開爾文－將用玻爾茲曼常數(shù)k定義；

摩爾－將用阿伏伽德羅常數(shù)NA定義。

盡管這些單位的大小沒有變化（1千克仍然是1千克），4個(gè)新定義的單位將和秒、米和坎德拉一道，共同構(gòu)成SI基本單位，并持續(xù)穩(wěn)定和有效。重新定義后的SI將繼續(xù)為促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新提供支撐。

正如1967年秒重新定義為我們通過GPS和因特網(wǎng)進(jìn)行全球通信奠定技術(shù)基礎(chǔ)一樣，這些新的變化將對(duì)科學(xué)、技術(shù)、貿(mào)易、健康和環(huán)境，以及其他許多領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

來源_我國計(jì)量科學(xué)研究院

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