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“经济学人”解释为什么千克越来越重,可以做些什么呢?千克在科学单位中是独一无二的,被人造物所定义,而不是物理现象2013年1月14日

2018-11-07 02:13:04 

商业

公斤是质量的科学单位,由1879年制造的圆柱形铂块和铱块定义并储存在巴黎

世界各地的科学机构中也有大约40份

然而,当这些副本进行比较时,由于它们不时地发生变化,显然它们正在相对于彼此改变重量,并且大部分副本似乎相对于原始重量逐渐变重(其质量是,根据定义,固定)

数量微乎其微:超过一个世纪的数十微克,这是百万分之一克

为什么会发生这种情况,可以做些什么呢

问题的根源在于其他单位,如第二和米,是根据物理现象来定义的,千克是最后剩下的科学单位

第二种定义为在某些条件下铯原子的9,192,631,770次振动的持续时间

然后将仪表定义为距离光线在1 / 299,792,458秒内在真空中行进的距离

这些定义允许任何地方的科学家在必要时重新组合第二个和仪表

但是指定一个给定的质量要困难得多

例如,可以将公斤定义为300万亿金原子的质量

但是你需要能够以完美的准确度对原子进行计数

另一种方法是使用称为“瓦特天平”来衡量有多少电能是需要平衡重力对测试质量超敏感机电规模,并允许一公斤的定义链接到所谓的一个基本常数普朗克常数

但是,就科学家而言,这种方法的不确定性仍然不足100米,这还不够准确

所以相反,他们依靠金属块

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然而,这些金属块可能因磨损而失去质量,或者通过吸收空气中的化学物质而获得,即使它们存放在特殊的密封容器中

这导致他们的群众变化

清洁它们也是如此,这是使用蒸汽,麂皮革和乙醇和乙醚的混合物完成的

纽卡斯尔大学的研究人员最近提出了一种使用臭氧和紫外光组合清洁重量的新方法

这具有清洁过程可以精确标准化的优点

但最终科学家需要更好的定义

如果瓦特天平的精度持续提高,他们可能会提供解决方案,尽管它们是复杂而昂贵的设备

科学家们将对2014年是否采用基于瓦特平衡法的千克定义进行投票

另一个提议是使用非常精细的晶体硅抛光球作为标准

而一些科学家仍在追求原子计数方法

但就目前而言,科学家们被困在金属块之中 - 其中的大部分都不是,唉,完全稳定