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1千克和五百克哪個重

圖文 更新时间:2025-01-10 15:19:28

1千克和五百克哪個重?出品:科普中國制作:陳星,今天小編就來說說關于1千克和五百克哪個重?下面更多詳細答案一起來看看吧!

1千克和五百克哪個重(它即将被重新定義)1

1千克和五百克哪個重

出品:科普中國

制作:陳星

監制:中國科學院計算機網絡信息中心

11月16日,四年一度的第26屆國際計量大會将在巴黎凡爾賽宮舉行,屆時,數百名科學家将以精确穩定的物理常數重新定義"千克"。

目前,1千克的定義就是"國際千克原器的質量",這個原器存放在位于巴黎的國際計量局的保險櫃裡。千克是目前國際單位制基本單位中唯一仍使用實物進行定義的單位。其他的六個基本單位是米(長度),秒(時間),開爾文(溫度),安培(電流),摩爾(物質的量)和坎德拉(發光強度)。

千克定義的演變史:從實物到基本物理常量

千克最初的定義是4 ℃時一立方分米水的質量,這是1799年由法國科學家提出來的,并以這個标準制作了純鉑的千克原器作為1千克的國際标準。過了将近一個世紀,由于鉑銥合金更加穩定,1889年科學家們用鉑銥合金代替了純鉑的千克原器,然後這個千克原器一直被使用到現在。也就是說,我們使用的千克的定義一直是以國際千克原器這個實物為标準的。這樣的千克定義雖然簡單,但是卻存在一些根本性的困難。

國際千克原器

首先,通過長時間的觀察,人們發現,這個實物的保存并不容易。盡管保存條件幾乎無可挑剔,但是國際千克原器的質量還是會随着時間的推移會發生微小的變化,這是一個問題。因為千克原器是千克定義的基準,它質量的改變意味着其他所有東西質量的改變。

另外一個問題就是,為了避免對國際千克原器造成損傷,國際千克原器不能經常性使用,這就給不同實驗室對千克的測量帶來很大的不便。

物理學中諸多的物理量都和千克有關,例如牛頓(力學單位),瓦特(功率單位),焦耳(能量單位)等,因此,千克原器任何輕微改變都會引起其他物理量定義的混亂。

為了有效杜絕這種混亂,早在2005年,國際計量委員會(CIPM)就已經建議以基本物理常量為基礎,對千克進行重新定義。 在2010年國際計量委員會決定,以普朗克常數為基礎重新定義千克,之後2011年國際度量衡大會同意了該提議,并計劃在2018年正式實施。

普朗克常數創始人馬克斯·普朗克

普朗克常數:重新定義千克

要用普朗克常數對千克進行重新定義,就需要對普朗克常數進行更為精确地測量,目前這一工作正在進行當中。普朗克常數的準确數值已經從6.626 070 040 x 10^-34 kg∙m^2/s變為6.626069934 x 10^-34 kg∙m^2/s,不确定度從0.000000081 × 10^−34提高到了0.000000013 × 10^−34。得到精确的普朗克常數之後,就可以使用瓦特天平來對質量進行精确地測量。

那麼為什麼要用普朗克常數重新定義千克呢?原因如下:普朗克常數是物理學中最基本的常數之一,而且和它有關的量可以較為精确地測量,這也就意味着普朗克常數也能被精确地測量。

瓦特天平是一套十分複雜的平衡系統

普朗克常數的單位是m^2 kg / s,除了kg之外,其他長度(m)和時間(s)都有着很好的定義,且易于測量,因此選用普朗克常數來定義千克是一個比較好的選擇。而且新定義很容易被世界各地的實驗室重複,因為隻要擁有一台瓦特天平,根據普朗克常數将相應的儀器參數設置正确,那麼得出的質量就是一千克,這将會大大方便不同實驗室對質量的精确測量和使用。

當然,日常生活中使用的千克并不受影響,因為這樣的定義并沒有改變原有千克的大小,隻是将千克的定義基礎改變了,使它變得更容易重複和使用,更加穩定。

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