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2019年5月20日,将會在人類曆史上留下濃墨重彩的一筆。
這一天,新的國際單位制(SI)将正式啟用。
SI基本單位中的4個,即千克、安培、開爾文和摩爾分别改由普朗克常數h、基本電荷常數e、玻爾茲曼常數k和阿佛加德羅常數NA定義。
這是SI自1960年創建以來最為重大的變革,是科學進步的裡程碑。
聽不懂?不要着急!
在5月20日世界計量日到來前夕,為了更好地解讀新的國際單位制(SI),中國質量報官方微信從今天開始,向大家介紹SI的7個基本單位。敬請關注。
米
在科幻電影《星球大戰》中,船長漢索羅對“千年隼号”的描述令人印象深刻,但其中有些道理卻不太對(大家來挑錯!)——
你居然從沒聽說過‘千年隼号’?這艘飛船在12秒差距内就跑完了科舍爾航線(電影《星球大戰》虛構的一條超空間航線,電影裡其他飛船則至少要用20秒差距以上才能完成的距離)!
秒差距是天文學上的一種長度單位。它是一種最古老的,同時也是最标準的測量恒星距離的方法。
為什麼不對?
你知道這是為什麼嗎?
讓我們一起走近SI
因為話中形容飛船超凡性能的單位秒差距不是時間單位,而是長度單位!
漢索羅對飛船物理性能的表述不太精準,可能在大家的意料之中。不過,其實他并非完全錯誤。因為長度是用時間來定義的。什麼意思呢?在漢索羅的這句話裡,一個秒差距大約相當于3.26光年,而1光年是光在1年時間裡傳播的距離。
回到地球上來,我們也用同樣的方法定義長度。
讓我們一起走近SI
米是國際單位制(SI)中長度的基本單位,可以這麼理解:
1米等于光在1/299 792 458秒的時間裡傳播的距離。光是宇宙中目前已知速度最快的存在,且真空中的光速保持不變,所以我們用光在一定時間内傳播的距離來定義長度。
這意味着如果分别在法國、加拿大、巴西或印度測量真空中光在1/299 792 458秒的時間裡傳播的距離,無論何地你都會得到完全一樣的結果!
2019年5月20日,“米”的官方定義将變更為:
當真空中光速以單位m s-1表示時,将其固定數值取為299 792 458來定義米,其中秒用铯頻率△v來定義。
“米”的新舊定義到底有什麼不同呢?其實沒什麼大的改變,隻是換了種表述方式,内含的物理概念仍然與之前一樣。
本期主編/史玉成
本期小編/孫 圓
内容來源/歐洲計量組織
(翻譯:中國計量院晏劉瑩 高蔚 整理:史玉成)
來源/中國質量報
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