一次有“重量”的投票，即将彻底改写千克的界说

原问题：一次有“重量”的投票，即将彻底改写千克的界说

你知道一千克有多重吗？

大部门人也许立即遐想到了水，“记得仿佛一升水有多重，就是一千克？”

这个谜底是对的：早在两百多年前，法国人就曾给一千克下过界说：一升水在冰点时的质量。

国际科学界对付一公斤/千克/kg的界说方法，在那往后又经验了屡次修改，但概略稳固，老是和一升水的质量根基一样。

2018年11月16日，也就是这个周五，科学家们又将齐聚在法国，再次对国际单元制的几个根基单元的界说举办改写。

个中，最受人存眷的就是千克了。

不外科学家们已经说了：这次重写千克的界说，跟各人一毛钱相关都没有。平时人的一千克，照旧原本的一千克。

刚一传闻的时辰，我的设法和你此刻也许是一样的：

界说来界说去，不照旧那么重吗？整天“从头界说”，是想当乔布斯吗？

先别着急。想要理大白千克为什么要被从头界说，我们得先领略，它的界说最一开始是怎么来的。

从汗青的角度来看，怀抱衡老是趋向同一的。秦始皇嬴政的“一法度衡石丈尺”是最早的同一怀抱衡。相同的工作，也产生在上千年后的法国。

大革命前夕，法国的经济每况日下，而贵族私定怀抱单元，更是加重了人民和国度的承担。在法国科学院副部下，法皇路易十六抉择同一怀抱单元。

科学家告竣的共鸣是：将边长一分米的立方体的水在冰点0℃时的绝对重量，作为尺度质量单元，取名为grave；边长一厘米的立方体的水在同样前提下的绝对重量作为尺度质量单元 gravet.

既然有了尺度单元，就要推广它。题目是水丈量起来照旧不太利便，真空倒是被马德堡半球证明白，可是在那会儿想要实现真空照旧挺费劲的，以是法国人趁着尚有前提做了几个 1 grave 的金属砣，给社会各界作为参考。

遗憾的是，早早上了断头台的路易十六没能看到本身开创的十进制怀抱体系着花功效。grave 和 gravet 作为尺度怀抱单元体系的一部门，开始在法国奉行行使，并于1795年立法，正式名称为 kilogramme 和 gramme。1795年做出来的一个金属砣，成为了千克基准器。

1793年法国制造的 grave 基准器，曾是北大西洋海盗的宝物。

1799年，欧洲科学家再次丈量一升水的质量，发明跟1795年造出的千克基准器差了快要百分之0.08……

短短四年，就这么大的偏差？在其时科学家已经意识到这种界说方法不足精准和不变，假如相沿下去，未来早晚要出乱子。

于是，科学家照着一升水在4℃下的质量，用纯铂 (Platinum) 制造了一个新的基准器。至于为什么选4℃，是由于其时科学家发明水在这个温度下密度最大，最“不变”。

这枚铂锭，在1799年送交法国档案局，定名为档案局千克 (Kilogramme des Archives)。同时，它的质量也成为了其时千克的正式界说。

这个界说相沿了快要一个世纪，西方各国承认它，纷纷前来索要档案局千克的复成品，为其后米制环球通行缔造了前提。下图中的这枚铂圆柱在1821年交给了美国当局，作为美国官方的千克基准。

由于行使了百分之百纯铂，这枚档案局千克满意作为千克基准器的各项要求：抗氧化、超高密度（铅的两倍、水的21倍）、电和热的传导性高，以及抗磁化。

可是它依然有个题目，就是硬度不足。

1875年，法国召集各国签定了一个米制合同，创立了国际计量局 BIPM。

得益于铱这一刚被发明、密度极高的元素，各国代表和科学家在米制合同大会上抉择制造一个新的千克基准器，回收9:1的配比将铂和铱构成合金。这样既能担保铂的属性，又能加倔强度。

法国制造了一批高度和直径均为39.17mm的铂铱合金圆柱体，凭证约定妥善生涯。

比及1889年第一届国际计量大会召开，他们把这些金属砣拿出来，测一测，留下了最靠近档案局千克的那一件，定名为国际千克原器International Prototype of the Kilogram，简称 IPK。到了1901年，1千克正式回收IPK 的质量来界说。

图 | BIPM

IPK（上图）一向相沿至今，它也有了一个绰号，叫做大K (Big K)。

照着大K，国际计量局又出产了十六枚复成品，十枚用，六枚不消，它们和大K一路存放在法国旷野的一座城堡地下室，必要三把独立的钥匙才气打开的保险库内，放在玻璃罩里，只管镌汰与外界的打仗。

图 | BIPM

除了这十六枚，该机构还其它出产了不到一百枚，交给各国生涯和行使。

这些复成品的质量，和大K极为靠近，倒也没有完全一样的。这怎么行？倒也还好，它们有各自的编号，降生之时和大K之间的质量差值也记录了。好比 K20，由美国持有，出产出来的质量是 1kg-39μg，也即比大K少39微克。

大K的建造浮现了第二次家产革命的科技巅峰和工艺程度，遗憾的是它仍不尽如人意。

不知道该说料想之中照旧料想之外：一百年已今后，科学家们发明大K也禁绝了。

在已往，国际计量局一共只把大K拿出来过三次，和散落活着界各地的举办丈量，别离在1889、1948和1989年。1889年，K20 的质量为1kg-39μg；1948年，1kg-19μg。

到了1989年，K20 的质量已经和大K完全沟通了。

乍一看这属于正常征象：在复成品的存放、运输，以及丈量之前的洗濯进程中，接收氛围增进质量可能因磨损丢失质量都是可预期的。

可是今朝的研究表现，这些秤砣的质量跟着时刻的推移会产生细小的变革。同时，太过行使也对其造成损伤，由于它其实太金贵了，以至于有专家暗示，你在它旁边打个喷嚏城市让其质量产生变革。

IPK 的整理进程 图 | BIPM

（编辑：河北网）

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