“千克”将被重新定义——我国计量将迎来国际单位制重大变革


  “千克死了,千克永存。”国家市场监管总局11日召开国际单位重大变革新闻发布会,随着国际单位制迎来重大变革,从明年5月20日起,中国将开始使用新修订后的国际单位制。届时,“千克”不再依赖实物来体现,计量将会更加方便精准,其误差将可以“忽略不计”。
 
  一个多世纪以来,国际基准质量单位都是由一块高尔夫球大小的铂铱合金圆柱体来定义。这个圆柱体学名“国际千克原器”,被人们亲切地称为“大K”,是1889年第一届国际计量大会赋予它的原器地位。
 
  据国际计量局数据显示,国际千克原器服役近130年来,它的质量与各国保存的质量基准、国际计量局官方作证基准的一致性出现了约50微克的偏差,但国际千克原器的质量是否发生了变化,具体变化了多少至今仍是一个谜。
 
  根据第26届国际计量大会决定,到明年的5月20日,“国际千克原器”将正式退役,取代它的将是符号为h的普朗克常数。经过全球各国国家计量院的多年研究,国际测量体系将有史以来第一次全部建立在不变的自然常数上。至此,国际计量单位制的7个基本单位全部实现由常数定义,这是改变国际单位制采用实物计量的历史性变革。
 
  “可以想象,我们今天在北京复现的量值,和我们的子孙后代未来在火星上复现的量值将是一致的。”中国计量科学研究院院长方向介绍,用常数重新定义千克后,质量单位将更加稳定,我们不必担心国际千克原器质量漂移可能给全球质量量值统一带来的问题。
 
  方向介绍,对大多数人来说,国际单位制是“不变”的。对于普通用户、产业界人士和多数科研人员来说,新定义不会对他们造成影响,他们的测量结果仍将是连续的。实际上,所有用于基本单位重新定义的“常数”都经过了精确测量与严格验证,从而保障了新单位的大小“不变”。
 
  国家市场监管总局计量司司长谢军说,此次变革从表面来看,大家可能感觉不到变化,就如同我们给房子换了一个更加坚固的地基,并不太会直接影响我们生活起居,但它实际上已经发生了“脱胎换骨”的变化。
 
  谢军说,无处不在的精准测量,将直接促进市场公平交易、实现精准医疗、改善环保节能等,我们在生产生活中都将能够直接应用最准的“标尺”。
 
  比如,我们目前依靠的实物基准逐级传递的计量模式,费时费力、效率低下、误差放大等问题,将得到彻底解决。不受环境干扰无需校准的实时测量,使得众多物理量、化学量和生物量的极限测量等将成为可能,测量仪器仪表形态将面临全面创新,这将引发仪器仪表产业的颠覆性创新。
 
  国际单位制的全范围准确性,为科学发现和技术创新提供了新的机遇。得益于更高的测量准确度,我们将可以测量极高、极低温度的微小变化,从而更加准确地监测核反应堆内、航天器表面的温度变化;在生物医药领域,我们可以准确测量单个细胞内某种物质的含量,并根据病人的实际需要,制定更加精确的药物剂量。
 
  谢军介绍,我国目前获得国际互认的校准和测量能力已跃居全球第三、亚洲第一。我国已独立建立了基于新定义的千克复现装置,并成功研制了真空质量测量和质量标准传递装置,可以保障未来我国质量量值与国际等效一致。为抓住此次变革带来的历史性机遇,我国将强化计量量子化战略研究,并制定量子化时代的中国计量发展新规划。
 
 

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