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国际单位制“大修”通过历史性表决

2018年11月16日,法国巴黎——今天,来自60个成员国的代表投票通过了一项关于重新定义国际单位制(SI)的历史性决议,永久性地改变了千克、安培、开尔文和摩尔的全球性定义。这项由国际计量局(BIPM)组织,国际计量大会(CGPM)在法国凡尔赛会议中心作出的决定,意味着所有SI单位将由描述客观世界的常数定义。这不仅保证了SI的未来稳定性,而且使这些定义可以通过量子技术等在内的新技术复现。

这些改变,将在2019年5月20日正式生效。届时,我们将彻底告别使用实物来定义测量单位的时代。

现在,我们使用了130多年的千克定义,一个保存在位于法国的国际计量局(BIPM)的铂合金圆柱体——国际千克原器(IPK)将正式退休。它的继任者是量子物理的基本常数普朗克常数。IPK的稳定性只能通过与同等的复制品进行比对来保证,过程既复杂,准确度也可能并不高。与此相比,普朗克常数可以在任何地点一直使用。

“SI的重新定义是科学进步的一个里程碑。”国际计量局局长马丁·米尔顿表示,“质量、时间等重要概念作为认识世界本质的基础,用物理常数来定义,意味着我们在深化科学认知、推动技术进步、解决许多社会重大挑战方面的基石更加牢固了。”

“今天标志着全球测量科学家们数十载工作的顶峰,它影响深远。”国际计量委员会主席白瑞·英格里斯说,“我们对世界的测量不再受到实物的限制了。我们有了全球通用的测量系统,为更加准确的测量铺平了道路,甚至将促进科学进步。

新定义涉及了7个SI基本单位中的4个:千克、安培、开尔文和摩尔。所有单位均可从基本单位中导出,如伏特、欧姆和焦尔。

千克-将用普朗克常数h定义;

安培-将用基本电荷e定义;

开尔文-将用玻尔兹曼常数k定义;

摩尔-将用阿伏伽德罗常数NA定义

尽管这些单位的大小没有变化(1千克仍然是1千克),4个新定义的单位将和秒、米和坎德拉一道,共同构成SI基本单位,并持续稳定和有效。重新定义后的SI将继续为促进技术创新提供支撑。

正如1967年秒重新定义为我们通过GPS和因特网进行全球通信奠定技术基础一样,这些新的变化将对科学、技术、贸易、健康和环境,以及其他许多领域产生深远的影响。

延伸阅读:

  1. 1, 更多信息见 www.bipm.org/en/measurement-units/rev-si/ 
  2. 2, 本文来源于BIPM,英文全文
  3. 3, 决议中文全文
  4. 4, 决议英文全文