日前，放置在法國(guó)巴黎的國(guó)際千克原器近期備受關(guān)注，因?yàn)橛邢⒎Q，這個(gè)有著128歲高齡的鉑銥合金圓柱體將在2018年結(jié)束歷史使命——明年初，包括“千克”(質(zhì)量)、“開(kāi)爾文”(溫度)、“安培”(電流)、“摩爾”(物質(zhì)的量)在內(nèi)的4項(xiàng)國(guó)際單位將被重新定義。

平日里，老百姓買個(gè)菜都會(huì)涉及“斤兩”的問(wèn)題，“千克”這一國(guó)際單位的重大變革，會(huì)給人們生活帶來(lái)什么影響？長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)記者采訪湖北省計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院力學(xué)計(jì)量技術(shù)研究所副所長(zhǎng)、國(guó)家一級(jí)計(jì)量師何運(yùn)部。他表示，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給質(zhì)量測(cè)量帶來(lái)“福利”，質(zhì)量測(cè)量會(huì)變得更科學(xué)、更合理、更精確。

國(guó)際千克原器已有128歲

“目前7大國(guó)際單位制當(dāng)中，質(zhì)量單位‘千克’是唯一可以靠實(shí)物復(fù)現(xiàn)的。”何運(yùn)部介紹，定義千克的是一塊放在法國(guó)巴黎國(guó)際計(jì)量局保險(xiǎn)箱里的標(biāo)準(zhǔn)砝碼——在1889年國(guó)際計(jì)量大會(huì)上批準(zhǔn)稱為國(guó)際千克原器(IPK)。

IPK由90%鉑和10%銥所組成的合金制作，是直徑和高各為39毫米的小金屬圓柱體。高爾夫球大小的它被保存在真空封存的三層玻璃罩內(nèi)。全球還有許多IPK的復(fù)制品，作為各地區(qū)校正單位的標(biāo)準(zhǔn)。

“我國(guó)也有自己的‘IPK’。”何運(yùn)部透露，1959年中國(guó)確定以公制作為計(jì)量制度后，在1965年引進(jìn)千克質(zhì)量單位的基準(zhǔn)器，“是由國(guó)際計(jì)量局檢定、編號(hào)為60的千克基準(zhǔn)砝碼”，同樣為鉑銥合金制成，放置在真空中，受多層保護(hù)。

他表示，國(guó)家千克基準(zhǔn)各國(guó)通常只有一個(gè)，目的是為建立國(guó)家質(zhì)量量值傳遞系統(tǒng)，確保砝碼的質(zhì)量由國(guó)家基準(zhǔn)器逐級(jí)傳遞下去。

已經(jīng)“發(fā)胖”重了50微克

隨著科技的發(fā)展，科學(xué)家愈加發(fā)現(xiàn)，“千克”這種和實(shí)物相聯(lián)系的定義已經(jīng)不能滿足高精尖科技的需求了。因?yàn)閷?shí)物不能亙古不變——巴黎的IPK已經(jīng)“發(fā)胖”了50微克。專家因此笑稱，“這意味著我們比一百多年前的人要‘重’”。

國(guó)際度量衡委員會(huì)(CIPM)的新草案一旦在明年的國(guó)際度量衡大會(huì)上通過(guò)，世界測(cè)量技術(shù)規(guī)則將被重構(gòu)，國(guó)際單位制中科學(xué)家假設(shè)的數(shù)值，將全部改由自然界的基礎(chǔ)常數(shù)來(lái)定義。屆時(shí)，基于改用普朗克常數(shù)定義的質(zhì)量自然基準(zhǔn)將取代IPK，成為國(guó)際質(zhì)量單位新的源頭。

在何運(yùn)部看來(lái)，國(guó)際質(zhì)量單位千克重新定義“是件好事”，意味著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給質(zhì)量測(cè)量帶來(lái)“福利”，損耗進(jìn)一步降低，“質(zhì)量測(cè)量會(huì)變得更科學(xué)、更合理、更精確。大家不要忘了，秒的重新定義實(shí)現(xiàn)了電信、衛(wèi)星導(dǎo)航等很多技術(shù)以及股票市場(chǎng)的精準(zhǔn)的計(jì)時(shí)，成就了數(shù)萬(wàn)億美元的衛(wèi)星導(dǎo)航定位產(chǎn)品與服務(wù)市場(chǎng)。”何運(yùn)部說(shuō)，從科學(xué)行業(yè)來(lái)看，包括飛行器、汽車、化學(xué)制品、半導(dǎo)體材料、火箭配藥等，質(zhì)量測(cè)量都起著至關(guān)重要的作用。“質(zhì)量的精準(zhǔn)測(cè)量支撐著納米技術(shù)和石墨烯的應(yīng)用，將提升先進(jìn)制造中航空發(fā)動(dòng)機(jī)的精度、推進(jìn)精準(zhǔn)醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的發(fā)展”。

普通老百姓會(huì)認(rèn)為，這么高大上的改變似乎和我的生活沒(méi)啥關(guān)系。但像金銀首飾的測(cè)量其實(shí)已經(jīng)精確到毫克了，IPK過(guò)去100年已“胖”了50微克，相當(dāng)于0.00025克拉鉆石的重量。屆時(shí)國(guó)際質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生改變，如果沒(méi)有跟上改變的節(jié)奏，購(gòu)買黃金、寶石時(shí)發(fā)生的糾紛可想而知。

“但大家不必?fù)?dān)心，因?yàn)槲覈?guó)已經(jīng)建立了‘高準(zhǔn)確度真空質(zhì)量測(cè)量系統(tǒng)’，成功解決了2018年國(guó)際質(zhì)量單位千克重新定義后質(zhì)量量值傳遞技術(shù)關(guān)鍵問(wèn)題。”何運(yùn)部說(shuō)，我國(guó)的“高準(zhǔn)確度真空質(zhì)量測(cè)量系統(tǒng)”靈敏度達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，為保障未來(lái)我國(guó)質(zhì)量量值與國(guó)際等效一致奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

保存在法國(guó)巴黎國(guó)際計(jì)量局的國(guó)際千克原器

千克由長(zhǎng)度單位推導(dǎo)而來(lái)

本地連線>>>

湖北省計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院保存在專用透明盒子內(nèi)的“千克基準(zhǔn)砝碼”

[責(zé)任編輯：楊凡、蘇琛]

想爆料？請(qǐng)登錄《陽(yáng)光連線》（ https://minsheng.iqilu.com/）、撥打新聞熱線0531-66661234或96678，或登錄齊魯網(wǎng)官方微博（@齊魯網(wǎng)）提供新聞線索。齊魯網(wǎng)廣告熱線0531-81695052，誠(chéng)邀合作伙伴。