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我国计量迎来国际单位制重大变革

科普小知识2022-10-17 13:00:47
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公斤死了,公斤将永远存在。12月11日,国家市场监督管理局就国际组织的重大变化举行了新闻发布会。随着国际单位制的重大变化,中国将从明年5月20日开始使用新修订的国际单位制。到那时,“千克”将不再依赖物理物体来反映,测量将更加方便和准确,其误差将“可以忽略不计”。

一个多世纪以来,国际参考质量单位一直由高尔夫球大小的铂铱合金圆柱体定义。这个圆柱体的学名是“国际千克原始装置”,被亲切地称为“大K”,是1889年第一届国际计量大会授予它的原始装置地位。

根据国际计量局的数据,在过去130年的服务中,国际千克原型机的质量与各国质量标准和国际计量局官方认证标准的一致性相差约50微克。然而,国际公斤的质量是否发生了变化以及变化的程度仍然是一个谜。

根据第26届国际计量大会的决定,“国际公里”将于明年5月20日正式退役,符号为H的普朗克常数将取而代之。经过各国国家计量机构多年的研究,国际测量系统将有史以来第一次全部基于恒定的自然常数。迄今为止,国际计量单位制的所有七个基本单位都是由常数定义的。这是一个历史性的变化,改变了使用物理测量的国际单位制。

“可以想象,我们今天在北京复制的星等将与后代在火星上复制的星等相同。”中国计量科学研究院院长在介绍中说,用常数重新定义千克后,质量单位将更加稳定,人们不再需要担心国际千克质量漂移可能给全球质量值的统一带来的问题。

方向表明,对大多数人来说,国际单位制是“不变的”。对于普通用户、实业家和大多数研究人员来说,新的定义不会影响他们,他们的测量结果将保持连续。事实上,所有用于重新定义基本单位的“常数”都经过了精确测量和严格验证,从而确保新单位的大小“保持不变”。

国家市场监管总局计量司司长谢军表示,从表面上看,人们可能感觉不到这种变化,就像把房子换到一个更坚实的基础上一样,这不会直接影响人们的日常生活,但实际上已经发生了“脱胎换骨”的变化。

谢军表示,无处不在的精确计量将直接促进公平的市场交易,实现精确医疗,改善环境保护和节能等。人们将能够在生产和生活中直接应用最精确的“尺度”。

例如,人们目前依赖的一步一步传递物理标准的测量模式,即费时、费力、低效、误差放大等问题,将得到彻底解决。没有环境干扰和校准的实时测量使得测量许多物理量、化学量和生物量的极限成为可能。计量仪器仪表将面临全面创新,这将导致仪器仪表行业的颠覆性创新。

国际单位制的全范围精确度为科学发现和技术创新提供了新的机会。由于更高的测量精度,人们将能够测量极高和极低温度下的微小变化,从而更准确地监测核反应堆和航天器表面的温度变化。在生物医学领域,可以准确测量单个细胞中物质的含量,并可以根据患者的实际需要制定更准确的药物剂量。

谢军表示,目前,中国国际公认的校准和测量能力已位居世界第三,亚洲第一。中国在新定义的基础上自主建立了千克再现装置,并成功开发了真空质量测量和质量标准传输装置,可确保未来中国的质量值与国际等值保持一致。为了抓住这一变化带来的历史机遇,中国将加强计量量化的战略研究,为量化时代的中国计量发展制定新的规划。

(新华社记者赵文君)

中国科学新闻(2018-12-12,第一版集锦)