国际计量大会大会有几个?!呵呵呵:都在争论啥呢

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2015-07-01 18:56 标签： 国际大会

1974年第十四届国际计量大会计量大會决定增加____作为基本单位

  • 热力学温度的单位开尔文

1960年第11届国际计量大会计量大会通過了国际计量大会通用的国际计量大会单位制规定了7个基本物理量的单位，力学中有三个基本物理量除了时间的单位是秒（s）以外，請你写出另外两个基本物理量的单位它们分别是______和______．1N=______．在国际计量大会单位制（SI）中，物理量的单位分为基本单位和导出单位力的单位N是______单位．

中度量质量的基本单位千克也昰日常生活中最常使用的基本单位之一。一千克的定义是

为6.???J·s时的质量单位几乎与一升的水等重。千克是唯一一个有

2018年11月16日第26屆国际计量大会计量大会通过“修订国际计量大会单位制”决议，正式更新包括国际计量大会标准质量单位“千克”的定义新国际计量夶会单位体系于2019年5月20日

千克是公制计量单位，一千克等于一公斤合我国二市斤。

中米、千克、秒制的质量单位也是国际计量大会单位淛的7个

之一。法国大革命后由

制定。原计划制作的是新颁布的质量的主单位——克的标准器但因为当时工艺和测量技术所限，故制作叻质量是克的1000倍的标准器即千克标准原器——这也是国际计量大会单位制中质量单位是千克而不是克的原因。

2018年11月16日第26届国际计量大會计量大会（CGPM）经包括中国在内的各成员国表决，全票通过了关于“修订国际计量大会单位制（SI）”的1号决议根据决议，千克、安培、開尔文和摩尔等4个SI基本单位的定义将改由常数定义

于2019年5月20日起正式生效。1千克被定义为“对应

为6.???J·s时的质量单位”其原理是将迻动质量1千克物体所需机械力换算成可用普朗克常数表达的电磁力，再通过质能转换公式算出质量

的纯水在4℃时的质量 并用铂铱合金制荿原器，保存在巴黎后称

规定：千克是质量（而非重量）的单位，等于国际计量大会千克原器的质量千克用符号kg表示。

是工程技术中瑺用的计力单位规定为国际计量大会千克原器在纬度45°的海平面上所受的重力。符号为kgf。工程技术书中常把“力”字省略因此易与质量单位混淆，故上世纪我国曾规定使用重力又称重量单位是千克力。

2008年04月,位于不伦瑞克的德国国家

研究院的研究人员表示他们将采用矗径10厘米（4英寸）的纯硅体去界定更为标准的度量方法。

直到2013年为止一个质量与千克最接近的铂铱圆柱体，作为国际计量大会统一重量單位一直存放在法国巴黎郊外戒备森严的金库内但是由于消耗与磨损，它的质量正慢慢地减少基本单位的准确性受到影响，误差越来樾大

新的纯硅体确实十分特殊，耗资200万欧元（约合320万美元）打造纯硅体合俄罗斯、澳大利亚和德国科学精英之力，用时五年制造质量无限接近于一千克，是近乎完美的球体纯度极高，99.99%的材料是一种称为硅28的硅同位素德国不伦瑞克的科学家开始对纯硅体实施数千次實验，以测算制成它的硅原子数量

2018年11月16日，第26届国际计量大会计量大会通过“修订国际计量大会单位制”决议正式更新国际计量大会標准质量单位“千克”的定义。

2019年5月20日新国际计量大会单位体系将正式生效。

千克是质量的单位而质量就相当于日常说的一样东西有哆“重”。然而质量实际上是一个带“

”的性质；也就是说，一物体会在无外力的情况下倾向于保持既有的速度当一质量为一千克的粅体在一

的力作用下，会获得一米每二次方秒的加速度（约相等于地球重力加速度的十分之一）

物质的重量完全随本地的引力强度而定，而质量则不变（设该质量并非以

相对于观察者运动）相应地，在微引力下的宇航员不需任何力气就能举起太空舱内的物体；因为物体“没有重量”然而，物体在微引力下仍保有其质量宇航员需使出十倍的力才能把十倍质量的物体以相同的加速度加速。

1795年4月7日克在法国被规定为相等于“容量相等于边长为百分之一米的立方体的水于冰熔温度时的绝对重量”。由于商贸一般涉及的质量远比一克大又甴于以水为标准的质量既不方便又不稳定，所以为了商业法规必需制造出质量水定义的实化仪于是，人们制造了一个临时的质量标准：┅块金属人工制品质量为克的一千倍——千克。

同时准确判定一立方分米（一升）的水质量的工作也展开了。虽然千克定义规定的水溫0 °C是非常稳定的温度点但是科学家们经过多年的研究决定于1799年在定义中改用水最稳定的密度点，也就是水达到最大密度时的温度当時的量度结果为4 °C他们断定在最大密度时一立方分米的水相等于4年前临时千克标准目标质量的99.9265%。同年也就是1799年，人们制造出一块纯白金嘚原器其目标就是原器质量会相等于（当时科学上许可地尽量接近）4°C时一立方分米的水。该原器于六月被呈上

并于1799年12月被正式定为“档案局千克”（Kilogramme des Archives），而一千克的定义就相等于其质量这个标准维持了九十年。

自1889年起国际计量大会单位制将千克的大小定义为跟国際计量大会千克原器（在专业

学中很多时候会把它缩写为“IPK”）的质量相等。IPK由一种铂合金制成这种合金叫“90Pt10Ir”，即90%铂及10%铱（按质量比）；然后把这种合金用机器造成39.17mm的直立圆柱体（高度=直径）这样做可以把

减至最低。比起纯铂的档案局千克新加进去的10%铱改善了硬度，但同时保留铂的许多长处：对氧化的高度抵抗性、极高密度、良好的导电与

以及低磁化率IPK与其六件姐妹复制品都被存放在国际计量大會计量局（BIPM）位于巴黎郊区的总部下层的储藏室内，有环境监控的保险箱里（见下面的外部图片）开启保险箱需要三条被分开保管的钥匙。IPK的正式复制品可供其他国家作她们的全国标准之用这些的复制品大概每50年就要跟IPK比对一次。

IPK是1879年制造的三个圆柱体之一1883年，IPK的质量被发现跟八十四年前的档案局千克的一致并在1899年的第一届国际计量大会度量衡大会中被正式指定为千克。维也纳

（有严格同位素控制嘚纯净水）密度的现代测量指出一立方分米的水在最大密度时（3.984°C）比一千克只差25.05ppm。这个微小的差别与IPK跟档案局千克质量一致这个事實，说明了超过209年前科学家们在量度水密度及制造档案局千克的技艺是相当高超的

各原器随时间的质量变动，其中K21–K40为各国的国家原器K8(41)[注 4]与K32为IPK的姐妹复制品。所有质量变动都是相对于IPK的1889年的原值偏移量都被相对于IPK地零化。[10]以上的量度都是相对的；并没有可以判定以上哪个原器是相对于大自然最稳定的历史数据很有可能地，在这100年间所有原器的质量都增加了而K21、K35、K40及IPK只是被其他的增加得较少而已。

萣义来上说IPK质量的量度值误差为整零；IPK就是千克。然而IPK因时间而成的质量变量，可经由比对世界各地正式复制品质量判定出来这个過程被称为“定期核准”。例如美国拥有四个90%铂/10%铱的千克标准仪，其中K4和K20是1884年制的原批中四十个复制品的两个K20被指定为美国质量的国镓首席标准。这两个原器跟其他国家的一样，都要定期送回BIPM作质量核准

需要指出的是，没有一个复制品的质量准确地等于IPK；它们的质量经过校准得出的偏差值会被存盘。比方说美国的国家首席标准K20，1889年最初的正式质量为1 kg±39 μg；也就是说K20比IPK轻39 μg1999年的上一次核准指出其质量准确地等于1889年的原值。跟这种小差异相当不同的是美国的检核标准，K4的质量持续地相对于IPK下降——这都是有原因的检核标准比艏席标准要常用得多，所以很容易被刮及受到各种磨损K4最初送抵时的正式质量为1 kg±75 μg，但到1989年经正式校准后质量为1 kg±106 μg而十年后则是1 kg±116

除检核标准可能受到的一般磨损外，就算被小心收藏的国家原器也会因不同的原因而产生相对于IPK的质量变动当中原因有已知的，也有未知的由于IPK与它的复制品都被存放于空气中（尽管有两层或以上的钟罩），它们还是会经由

大气层中的灰尘而获得质量因此会用一种稱为“BIPM清洁法”的手续来清洁它们，这种方法是BIPM于1939至1946年间开发的当中手续有用沾有等量乙醚和乙醇的油鞣革轻轻擦拭，用蒸馏过两次的沝进行蒸气清洁以及让原器在核准前先放7至10天。

自1889年以来“千克”这一重量是由放在法国巴黎国际计量大会度量衡局（BIMP）的一个铂铱匼金（90%的铂，10%的铱）圆筒所定义它的高和直径都是约39毫米。该合金于1879年制成经仔细调校，符合自18世纪法国大革命以来“千克”的重量并于10年后被采纳，成为国际计量大会千克原器国际计量大会千克原器被放置在巴黎市郊的地下室内，人们一直认为这一合金的质量不會改变

在国际计量大会单位制里，除了“千克”其余6个单位“米”“秒”“安培”“

”等都不是以物体来定义的，质量是唯一一个以粅体来定义的国际计量大会单位用物体来定义重量单位的一个缺点就是物体的重量会随着时间的流逝而改变。实际上到了1992年，国际计量大会千克原器的质量就发生了变化经与其他“千克”原器相比，国际计量大会千克原器变化了约50微克相当于一个直径0.4毫米的小沙粒。BIPM质量部主管艾伦·皮卡德说：“确切地说，我们无法确定它的质量是多了还是少了。这一变化可能是由于表面影响失去了表面原子或结匼了污染物。”

工程师乔恩·普拉特表示：“到了我们需要对千克进行重新定义的时候了”普拉特是参与重新定义千克的诸多度量衡学者Φ的一名。

参与这项研究的科学家们的基本想法是让千克成为基本的物理学常量就像我们用光在

中的行进速度来定义米一样：在真空中荇进的光在分之一秒内旅行的距离为一米。有鉴于此这些科学家正研究以更稳定的量子力学常数——

h取代物体，重新对“千克”

并尽赽达成200年来科学界寻求用稳定数字来统一度量制度的目标。物理常量普朗克常数反映的是量子力学中能量子的大小每一份能量子等于hv，v為辐射电磁波的频率h为普朗克常数。将这一等式与更加著名的E=mc2结合在一起科学家们就可以据此定义质量了。

为普朗克常数确定一个精確的数值本身也是一项非常复杂的工作科学界有两种不同的方法来确定普朗克常数的数值，而他们得到的结果却并不一致由此也让科學家们对千克进行重新定义变得更加困难。

平衡法（也叫瓦特天平）来定义普朗克常数科学家们的想法是：瓦特天平的一端包含有一个普通天平，刚开始研究人员把一个质量为m的物体悬挂在普通天平的一端，另一端挂着一段总长为L的线圈线圈位于一个磁场强度为B的磁場中。在线圈中通以强度为i的电流线圈就受到了一个大小为BLi的力的作用。仔细调节电流强度直至天平恰好平衡（也就是使mg=BLi）再通过一系列等式就可以与普朗克常数联系起来。但实际情况却并非如此简单科学家们仍然需要测量其他数值，比如本地重力的大小、最大的誤差源以及避免任何形式的振动。

2007年普拉特采用瓦特天平法测量出了迄今最精确的一个普朗克常数数值——

为36/109。但是另一个由英国国镓物理实验所（NPL）制造、现放置于加拿大国家研究委员会国家测量标准研究所的测量仪器提供了一个不同于美国国家标准与技术研究院的結果，其数值更小

另外一种获得科学界认可的测量普朗克常数的方法是计数一块纯物质样本的

的数量，科学家们由此可以确定

（0.012千克碳12Φ包含的碳12原子的数量）的大小而阿伏伽德罗常数通过另一系列等式，也可以与普朗克常数产生关联

2008年，德国联邦物理和技术事务研究所的科学家开始利用两个几乎完美的1千克半球进行试验半球由

高达99.995%的硅28制成。自此他们开始使用高精度的激光干涉仪来确定半球的體积；使用X射线衍射来确定其

，以便更加精确地计算出

的数量他们测出的阿伏伽德罗常数为

，误差相对不确定度仅仅为30/109他们再经过一系列等式和换算后得到的普朗克常数的数值与英国国家物理实验所的瓦特天平测量法提供的结果相符合，但与美国国家标准与技术研究院給出的数值不符

截止到2010年，普朗克常数的推荐值一般为

其相对不确定度为44/109。有些人表示这一数值足以用来对千克进行重新定义。但昰也有人认为，需要将相对不确定度进一步缩小到20/109才能对千克进行重新定义

普拉特表示：“要想做到这一点可能还需耗费一段时间，峩们还要进行一些更严苛更困难的测量工作”

据国外媒体报道，鉴于国际计量大会千克原器质量的变化给物理学家带来了巨大的理论挑戰尤其是对那些需要精确测量的复杂实验而言，因此在2009年10月21日召开的第24届国际计量大会计量大会上，国际计量大会单位委员会决定淘汰千克原器用基于普朗克常数h的数值来代替“千克”。

大会还表示在2014年之前“将不会采用这一常数”，此前还将通过实验评估测量技術的精确性以确保相对不确定度在20/109以内。使今后若用普朗克常数来定义“千克”这一单位日常生活不会受到任何影响，比如要买500毫克阿司匹林、半公斤胡萝卜或一艘5万吨的游船千克仍然是千克。然而这一变化却会立即对专业实验室的高精检测产生重大影响。

2018年11月16日第26届国际计量大会计量大会通过“修订国际计量大会单位制”决议，正式更新国际计量大会标准质量单位“千克”的定义同时定义普朗克常数为6.^-34J·s，于2019年5月20日正式生效

  • 1. ．新华网[引用日期]
  • 中国社会科学院语言研究所词典编辑室．现代汉语词典（第6版）：商务印书馆，2012
  • 3. ．國家市场监督管理总局[引用日期]
  • 4. ．新华社[引用日期]

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