千克新定義或?qū)?wèn)世 數(shù)學(xué)常量取代合金原器
發(fā)布時(shí)間:2015-07-20
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來(lái)源:中國(guó)計(jì)量網(wǎng)
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據(jù)國(guó)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(guó)際千克原器?,F(xiàn)在它被保存在法國(guó)塞夫勒市的國(guó)際計(jì)量局中。
然而這塊國(guó)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(cè)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(wú)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(kāi)始感到不滿(mǎn)意,他們想要在2018年之前以數(shù)學(xué)常數(shù)的形式對(duì)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(guó)際千克原器。然而科學(xué)家們需要先想出一種方式來(lái)評(píng)估另一種常數(shù),也就是所謂的阿伏伽德羅常數(shù)。
法國(guó)國(guó)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(duì)阿伏伽德羅常數(shù)做出了迄今為止最精確的評(píng)估。這一評(píng)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?cè)谘芯恐?,通過(guò)統(tǒng)計(jì)1千克純硅球體的原子數(shù)量對(duì)阿伏伽德羅常數(shù)進(jìn)行了評(píng)估。通過(guò)測(cè)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(guò)類(lèi)似的評(píng)估,當(dāng)時(shí)大約測(cè)量了30個(gè)原子,但是這一次評(píng)估僅僅測(cè)量了20個(gè)原子。
Mana博士稱(chēng):“在對(duì)千克進(jìn)行重新定義之前,我們必須保證新的定義與原來(lái)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)?!?/FONT>