国际千克原器

基本解释

　　国际千克原器 - 发展历程

　　1799年法国在制作铂质米原器的同时，也制成了铂质千克基准，保存在巴黎档案局里。

　　后来发现这个基准并不准确地等于1立方分米最大密度纯水的质量，而是等于1000028立方分米。于是在1875年米制公约会议之后，也用含铂90%、铱10%的合金制成千克原器，一共做了三个，经与巴黎档案局保存的铂质千克原器比对，选定其中之一作为国际千克原器。这个国际千克原器被国际计量局的专家们非常仔细地保存在特殊的地点，用三层玻璃罩好，最外一层玻璃罩里抽成半真空，以防空气和杂质进入。随后又复制了四十个铂铱合金圆柱体，经过与国际千克原器比对后，分发给各会员国作为国家基准。跟米原器一样，千克原器也要进行周期性的检定，以确保质量基准的稳定可靠。

　　国际千克原器 - 质量单位

　　古代质量单位和长度单位的情况相似，也有多种多样的形式。例如：在波斯用卡拉萨(Karasha)作质量的单位，约合0.834千克，埃及用格德特(gedet)，约合9.33克。 我国秦代度量衡制度中规定：1石=4钧，1钧=30斤，1斤=16两。与现代国际单位制比较，1斤约合0256千克。 英制中以磅(pound)，盎司(ounce)，打兰(dram)，格令(grain)作单位：1磅=16盎司=265打兰=7000格令

　　不列颠帝国曾用纯铂制成磅原器，它是高约1.35英寸，直径1.15英寸的纯铂圆柱体。

　　最初的千克质量单位是由18世纪末法国采用的长度单位米推导出来的。1立方分米纯水在最大密度(温度约为4摄氏度)时的质量，就定为1千克。

　　1799年法国在制作铂质米原器的同时，也制成了铂质千克基准，保存在巴黎档案局里。

　　后来发现这个基准并不准确地等于1立方分米最大密度纯水的质量，而是等于1000028立方分米。于是在1875年米制公约会议之后，也用含铂90%、铱10%的合金制成千克原器，一共做了三个，经与巴黎档案局保存的铂质千克原器比对，选定其中之一作为国际千克原器。这个国际千克原器被国际计量局的专家们非常仔细地保存在特殊的地点，用三层玻璃罩好，最外一层玻璃罩里抽成半真空，以防空气和杂质进入。随后又复制了四十个铂铱合金圆柱体，经过与国际千克原器比对后，分发给各会员国(包括一些已经不存在的国家，如荷属东印度[即今印度尼西亚])作为国家基准，在第二次世界大战前，拥有国际千克复制件曾是一个国家的无上荣耀。历史上德国通过统一获得了4个复制件，而没收国际千克复制件也是对战败国的惩罚之一。跟米原器一样，千克原器也要进行周期性的检定，以确保质量基准的稳定可靠。

　　但是,在最近(2007年)的一次检查中，相关人员发现有118年历史、用铂和铱混合铸造的圆柱形铸件——国际千克原器减轻了大约50毫克。没有人能说出它的重量减轻的原因。虽然相关人员将这个千克原器小心地存放在巴黎附近的一个设施里，但它的重量还是发生了改变。

　　国际千克原器 - 取消

　　科学家们对存放在位于巴黎附近塞夫尔的国际计量局的圆柱体铂铱合金表示担心。之前他们发现其重量神秘地减轻了一点。该机构的专家在2007年发现，金属块比好几十个复制品的平均重量减轻了50微克，这意味着它减轻了相当于一小粒沙子的重量。

　　他们如今在寻找非实物的方式来定义千克。千克与另外6个基本单位构成了国际单位制。

　　其他单位还有米、秒、安培、开尔文、摩尔、坎德拉，它们如今全都不以实物参考物为依据。

　　试验重点在于建立质量与普朗克常数之间的关系，以提供千克的新定义。普朗克常数是量子物理学中的基本计量单位。

　　国际计量局科学家迈克尔·斯托克说，被称作“国际千克原器”的金属块的使用寿命即将终结。他还表示：“我们的试验正在向前推进，但是目前就使用千克的新定义还为时过早。”

　　国际千克原器 - 未来的新标准

　　佐治亚理工学院物理学分校的名誉退休教授罗纳德·福克斯提议从今以后克(一千分之一千克)将被严格地定义成18×14074481个碳-12原子的重量。至少有两个重新定义千克的其他提议正在讨论中。它们包括:1`用纯硅原子球体取代铂金和铱混合圆柱体;2`利用已知的“瓦特天平”装置，并利用电磁能定义千克。

　　千克是最后一个通过人造物质，而不是基本物理属性定义的重要标准。例如，1983年，代表一米的距离被定义成光在两亿九千九百七十九万两千四百五十八分之一秒内行驶的距离，从而取代了两个点之间的距离的定义法。