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千克新定義或?qū)柺?數(shù)學(xué)常量取代合金原器

發(fā)布時(shí)間：2015-07-20 作者：來源：中國計(jì)量網(wǎng) 瀏覽：2065

    據(jù)國外媒體報(bào)道，現(xiàn)在千克的定義能夠追溯到125年以前，科學(xué)家們將一個(gè)鉑銥合金的圓柱體作為1千克的標(biāo)準(zhǔn)重量，也就是我們所謂的國際千克原器。現(xiàn)在它被保存在法國塞夫勒市的國際計(jì)量局中。
    然而這塊國際千克原器由于某種未知的原因，逐漸出現(xiàn)了質(zhì)量減少的現(xiàn)象。人們猜測或許是由于圓柱體在鑄造時(shí)鎖定在內(nèi)部的氣體消失的原因。這個(gè)物理學(xué)常量再也無法作為精確的基本衡量單位，這一事實(shí)也讓科學(xué)家們開始感到不滿意，他們想要在2018年之前以數(shù)學(xué)常數(shù)的形式對它進(jìn)行重新定義。
    為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，他們決定使用以普朗克常數(shù)為基礎(chǔ)的一種全新千克定義取代這個(gè)國際千克原器。然而科學(xué)家們需要先想出一種方式來評估另一種常數(shù)，也就是所謂的阿伏伽德羅常數(shù)。
    法國國家計(jì)量科學(xué)研究院的Giovanni Mana和同事們現(xiàn)在認(rèn)為，他們已經(jīng)對阿伏伽德羅常數(shù)做出了迄今為止最精確的評估。這一評估結(jié)果能夠用于量化普朗克常數(shù)，并且?guī)椭麄円约償?shù)學(xué)的形式重新定義千克。
    他們在研究中，通過統(tǒng)計(jì)1千克純硅球體的原子數(shù)量對阿伏伽德羅常數(shù)進(jìn)行了評估。通過測量硅球體和每個(gè)硅原子間的體積比，他們有可能推斷出硅球體中的原子數(shù)量。在2011年他們進(jìn)行過類似的評估，當(dāng)時(shí)大約測量了30個(gè)原子，但是這一次評估僅僅測量了20個(gè)原子。
    Mana博士稱：“在對千克進(jìn)行重新定義之前，我們必須保證新的定義與原來的完全一致，在世界最小精度誤差之內(nèi)。否則當(dāng)我們將千克定義轉(zhuǎn)換成新的定義之后，科學(xué)界、企業(yè)以及工商業(yè)團(tuán)體都將不得不改變現(xiàn)存人工制品的質(zhì)量數(shù)據(jù)。”