嗯，沒錯 告訴大家一個重點(diǎn)消息

千克終于于于要被重新定義了~~~

眾所周知（假裝都知道）我們有國際單位制，與之對應(yīng)的有七個基本單位。所有其他單位，例如牛頓（N），功率瓦(W)都得從國際單位制導(dǎo)出。在開始之前還是給大家看看國際單位制有哪些東西/

國際單位制

所以大家應(yīng)該看到了。其他的定義都很高大上，唯獨(dú)千克的定義方式十分清奇。換句話講，其他的單位都是用基礎(chǔ)物理特性定義，而只有千克的使用人工制品——國際千克原器定義。

從人類歷史角度來講，用人工制品定義單位是不準(zhǔn)確的。因?yàn)椴徽摪l(fā)生什么，物理定律都不會改變——就算地球爆炸了，光速仍然是299792458米每秒，米仍然是光速的1/299792458，而光速是可以測量的。而人工制品則不然，要是國際千克原器出現(xiàn)損壞，那就沒辦法啦

看那古老的千克

歷史上，千克的問題也的確困擾了制定標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)家們

不知你有沒有發(fā)現(xiàn)這個問題，一般的基本單位都是沒有數(shù)量級的，例如米，秒等等，而千克是有數(shù)量級的——為什么質(zhì)量的基本單位不是克呢？

事實(shí)上最早科學(xué)家定義的的確是“克”。

1795年4月7日，克在法國被規(guī)定為相等于“容量相等于邊長為百分之一米的立方體的水于冰熔溫度時的絕對重量”。說白了，就是這個在融化的冰塊的質(zhì)量。

這個定義對于科學(xué)家的確（暫時）可以接受吧，但是商人們覺得不行，特別是在各國都找一個冰箱，再精確的把水量出1立方厘米就不行，所以為了商業(yè)法規(guī)必需制造出質(zhì)量水定義的實(shí)體。于是，人們制造了一個臨時的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：一塊金屬人工制品，質(zhì)量為克的一千倍——千克。

同時，準(zhǔn)確判定一立方分米（一升）的水質(zhì)量的工作也展開了。雖然千克定義規(guī)定的水溫0 °C是非常穩(wěn)定的溫度點(diǎn)，但是科學(xué)家們經(jīng)過多年的研究決定于1799年在定義中改用水最穩(wěn)定的密度點(diǎn)，也就是水達(dá)到最大密度時的溫度，當(dāng)時的量度結(jié)果為4 °C他們斷定在最大密度時一立方分米的水相等于4年前臨時千克標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)質(zhì)量的99.9265%。

但是只要涉及水，就要控制溫度，就十分不方便。因此人們還是想制造出一些金屬的物件來衡量1千克。

同年，也就是1799年，人們制造出一塊純白金的原器，其目標(biāo)就是原器質(zhì)量會相等于（當(dāng)然不可能完全等于）4°C時一立方分米的水。該原器于六月被呈上國家檔案局，并于1799年12月被正式定為“檔案局千克”（Kilogramme des Archives），而一千克的定義就相等于其質(zhì)量。這個標(biāo)準(zhǔn)維持了九十年。

1889年，人們覺得白金仍然不夠好（嗯沒錯 為了精確花點(diǎn)錢算啥），于是制造了國際千克原器，就是使用至今的那個東東。國際千克原器使用了90%的鉑和10%的銥，銥是用來改變硬度的，他具有好多優(yōu)點(diǎn)：抗氧化，密度高，硬度大，不易磁化等等。然后把這種合金用機(jī)器造成39.17mm的直立圓柱體（高度=直徑）

至于為什么是高度＝直徑呢？問了一下數(shù)學(xué)老師，正好最近也在學(xué)導(dǎo)數(shù)。你會發(fā)現(xiàn)，同等體積下，高度＝直徑的圓柱表面積是最小的，這意味著它接觸空氣的面積達(dá)到最小值，因此不容易被氧化。

當(dāng)然，作為一個實(shí)用品，也不能放著不管了，國際千克原器的復(fù)制品被送往世界各國作為各個國家的千克的定義，而各國每隔一定時間就要把千克原器送往法國進(jìn)行校準(zhǔn)。中國計量科學(xué)研究院保存有60號和64號兩顆千克原器，其中60號為國家千克質(zhì)量基準(zhǔn)，64號為國家千克原器的作證基準(zhǔn)。此外，千克原器放太久也可能被污染。那怎么辦?每隔一定時間清潔一次。多久？40年。因?yàn)榍鍧嵡Э嗽饕部赡茉斐晌廴荆藗冎荒茉谇鍧崕淼奈廴竞挽o置的變化之間找到平衡。

逐漸產(chǎn)生了誤差

盡管人們已經(jīng)很小心了，但是千克原器和他的復(fù)制品不可避免的會產(chǎn)生一些誤差。就算是層層保護(hù)，復(fù)制的國家原器也會因不同的原因而產(chǎn)生相對于國際原器的質(zhì)量變動，當(dāng)中原因有已知的，也有未知的。由于國際原器與它的復(fù)制品都被存放于空氣中（盡管有兩層或以上的鐘罩），它們還是會經(jīng)由表面吸附大氣層中的灰塵而改變重量。

例如，美國的檢驗(yàn)原器K4最初送抵時的正式質(zhì)量為1 kg±75 μg，但到1989年經(jīng)正式校準(zhǔn)后質(zhì)量為1 kg±106 μg，而十年后則是1 kg±116 μg。在這110年間，K4相對于IPK輕了41 μg。

新的定義

要是這樣每隔一百年就輕個一百微克，那過個一千年，一萬年，。。。怎么辦呀

我們還有量子科技！

那么讓我們來解釋下其原理：一個光子所帶的能量等于普朗克常量與其頻率的積，即

E=hv（h即普朗克常數(shù)，v是頻率，不是速度！??！）

再聯(lián)系質(zhì)能方程E=mc2 （m為質(zhì)量，c是光速）

可以得出??? m=hv/c2

其精確度可達(dá)3.4*10-8，比國際千克原器至少精確了一百萬倍。

嗯，學(xué)過《選修3-5》的都懂a(chǎn) 那為什么這么晚才定義？

因?yàn)檫@個定義要求有精確的普朗克常量h。目前這個常數(shù)最精確的測量值為6.62607015*10-34J*s。早先，國際計量局的一封公開信中已經(jīng)透露要修改千克的定義，因此國際計量局打算在2018年11月18（也就是明天??！）開會表決是否通過這一新定義。如果通過的的話，新的定義將在明年520正式開始實(shí)施。

?意義呢

其實(shí)讓我寫意義，我還挺為難的。我不想像很多媒體那樣，諸如“精確測量的需要“”尖端科研的需要“，因?yàn)楹芎唵危徽撌欠穸x，公式都是存在的，科學(xué)家都可以使用精確定義的千克。我也不想把他說成無腦計算圓周率那樣”毫無意義“

?

或許修改定義對絕大多數(shù)人們來說都沒有什么實(shí)際意義，而且對于科學(xué)家來說，其實(shí)也不必等到表決通過后才使用公式m=hv/c^2來定義千克，但是正如國際計量局說的那樣：

“這是歷史上第一次人類通過自然基本法則精確定義物理量?！?/span>

他帶領(lǐng)我們更加深刻的認(rèn)識世界

從此，抽象，以至不再需要人造物件

這就是自然科學(xué)

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這正是夢中遇見的道路，追尋心中永不衰落的真理！

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