重新衡量世界：「千克」的定義變了，「秒」可能也不遠了

千克原器示意圖 圖片來源：視覺中國

當地時間11月16日（周五），在法國舉行的國際計量大會實現了人類衡量世界的一場變革。50多個國家投票通過決議，賦予“千克”等基本計量單位全新的定義。

自1889年以來，地球人對“千克”（kilogram）的定義都基於存放在法國巴黎附近的一個昵稱“大K”（Le Grand K）的小型金屬圓柱體——即“國際千克原器”。然而隨著質量發生輕微變化，它已經不再適合作為基準。

從明年5月20日世界計量日開始，千克的定義將基於更加穩定的普朗克常數。同時，安培、摩爾，以及開爾文這幾個基本單位的定義也會得到更新。這一經過數十年才終於實現的革新令在場科學家喜極而泣。

諾貝爾獎得主威廉·菲利普斯（William Phillips）稱，此次更新是“自法國大革命以來最偉大的測量革命”。當時，公制的米和千克才剛剛誕生。

從此以後，各國不再需要把自己的“千克原器”副本送回法國和“大K”校準。當然，人們也沒有拋棄退休的“大K”。它會繼續留在巴黎郊外的保險箱里，科學家將繼續觀察它的質量變化。

與此同時，新的定義雖然不會令人們的日常生活發生變化，但實驗室內對質量的判定將更加精確，有助於科學和工業領域的創新。

1875年確立的國際單位制（SI）中共有七個基本單位：米代表距離、秒代表時間、千克代表質量、摩爾代表物質的量、安培代表電流、開爾文代表溫度、坎德拉代表發光強度。在今年的第26屆國際計量大會之前，只有“千克”仍然是以實物作為衡量標準。

事實上，人們也早就意識到以實物作為標準的不便。自1967年開始，“秒”便被修正為一個銫-133原子震動9192631770次所需的時間；1983年，“米”被定義為光在真空中1/299792458秒的時間間隔內所經路程的長度。

但經過一系列里程碑式的改進后，目前的國際單位制（SI）也遠遠稱不上完美。接下來，計量學家將繼續改進“秒”的定義，甚至可能在系統中加入更多的單位。

美國物理學家大衛·尼維爾（David Newell）表示：“這就像《哈利·波特》系列的結尾一樣，結局是勝利的，但是一切都被摧毀了”，“國際單位制中也仍然有大量的爛攤子需要清理”。