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技術文章

單位制SI迎來歷史性變革

閱讀:520          發布時間:2018-12-4

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11月16日,第26屆計量大會(CGPM)經包括中國在內的各成員國表決,全票通過了關于“修訂單位制(SI)”的1號決議。根據決議,千克、安培、開爾文和摩爾等4個SI基本單位的定義將改由常數定義,于2019年5月20日起正式生效。

  這是測量體系有史以來DI一次全部建立在不變的常數上,保證了SI的長期穩定性和環宇通用性。就像1967年秒定義的修訂使我們在今天擁有了GPS和互聯網技術一樣,新SI將在未來對科學、技術、貿易、健康、環境以及更多領域產生深遠影響。可以說,SI的修訂是科學進步的一座里程碑。

  SI修訂的影響

  單位制(SI)是一致認可的測量體系。其起源可以追溯至1875年——17國簽署《米制公約》并正式同意推行統一的測量體系。

  SI由7個基本單位以及許多導出單位組成。SI單位可以表示任何領域的測量結果,如物體的物理尺寸、溫度和時間等。

  無論是米還是秒,單位制必須確保所有日常使用的測量單位,在范圍內都是可比的、一致的。時間的測量相差零點幾秒鐘,也許不會影響烹調口感,但對于誰贏得了奧運會的百米短跑GUAN軍或高頻的股票市場交易卻是非常重要的。

  “‘米制’在創立時的愿景即是‘為*所用,在任何時代適用’。其初衷是用一種一致的‘常數’而非某種主觀的標準來定義單位,而這一點隨著SI的修訂真正成為了現實。”計量委員會主席白瑞·英格里斯表示。

  正如計量局局長馬丁·米爾頓在公開發表的聲明中所說,此次SI的修訂,用基本常數作為我們認識和定義質量、時間等自然界基本概念的基礎,意味著我們在深化科學認知、推動技術進步、解決許多社會重大挑戰方面的基礎更加堅實了。盡管從表面而言,大多數人并不會看到太大變化。“這好比你給房子換了一個更堅固的地基,從表面上是不可能看到任何變化的,但它可能已經發生了實質性的變化,使房子變得更耐久了。”馬丁·米爾頓說,“就像1967年用原子的特性修訂秒定義一樣——盡管在修訂之初人們并不知道它可以用在哪里。但現在,基于原子鐘的計時技術已成為互聯網、移動通信和衛星導航等技術的基礎。新SI也是這樣,它將在未來對科學、技術、貿易、健康、環境以及更多領域產生深遠影響。”

  那么,此次SI的修訂,具體發生了哪些變化呢?那就是,千克(kg)、安培(A)、開爾文(K)和摩爾(mol)將重新定義。這4個基本單位,千克將用普朗克常數(h)定義;安培將用電子電荷(e)定義;開爾文將用玻爾茲曼常數(k)定義;摩爾將用阿伏伽德羅常數(NA)定義。

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