“1千克”多重？這一標準質(zhì)量單位近130年來由一個小巧的鉑銥合金圓柱體定義。這一“千克原器”保存在法國首都巴黎西郊一間地下儲藏室內(nèi)，擋不住歲月和污染導致的細微變化，難以適應現(xiàn)代精密測量要求。

　　數(shù)百名科學家定于16日匯聚巴黎西郊凡爾賽宮，參加第26屆計量大會，正式以一個物理常數(shù)定義“千克”，讓那塊外號“大K”的圓柱體退役。

　　“大K”不再擔任

　　“千克是后一個仍以實物作為基準的計量單位，”法國國家計量與測試研究所所長托馬斯·格勒農(nóng)說，“問題是它歷經(jīng)滄桑，質(zhì)量會變化。鑒于我們今天的（計量）度需求，這不夠好。”

　　“大K”隨“米制”而誕生?？茖W家18世紀末決定創(chuàng)建通用的計量單位體系，首先確定采用法國科學院在法國大革命后制定的長度單位“米”，即經(jīng)過巴黎的地球子午線全長四千萬分之一為“1米”；隨后依據(jù)米的定義，規(guī)定1立方分米純水在4攝氏度時的質(zhì)量為“1千克”。

　　1889年屆計量大會決定，把一個直徑和高度同為39毫米的鉑銥合金圓柱體質(zhì)量作為單位“千克”基準。各國用“大K”復制品校正質(zhì)量標準，而作為原器“真身”的“大K”保存在巴黎西郊“布勒特伊宮”地下儲藏室，以三層鐘形玻璃罩真空密封。打開儲藏室的三把鑰匙由三名不同國籍高層人士分別保管，取出原器時需要三人同時開鎖。

　　為防范污染，“大K”每過40年取出一次，接受清洗和檢查，迄今“面世”4次。盡管小心翼翼，每一次檢查都發(fā)現(xiàn)“大K”質(zhì)量細微變化，如因為受空氣污染而“增重”，或因氧化而“減重”，更新定義的建議因而提上日程。

　　與時俱進

　　計量局局長馬丁·米爾頓說，科學家當時制定米制的過程相當合理，“即便我們今天做，不會有太多不同”。然而，從法國大革命到現(xiàn)在，科學的面貌大為不同。

　　計量大會近幾十年先后修改多個基本計量單位的定義。比如，長度單位“米”改用真空中的光在一秒內(nèi)行進距離、即以光秒作定義，1光秒接近30萬千米；時間單位“秒”自20世紀60年代起正式采用銫133原子的電磁波周期相關數(shù)值。以基本物理常數(shù)定義計量單位，可大大提高穩(wěn)定性和度。

這一屆計量大會準備讓“大K”不在擔任，以量子力學中用于計算光子能量的普朗克常數(shù)數(shù)值為基準，重新定義“千克”，原理是將移動質(zhì)量1千克物體所需機械力換算成可用普朗克常數(shù)表達的電磁力。

　　支持更新定義者說，用普朗克常數(shù)定義“千克”比實物基準穩(wěn)定至少100萬倍。

　　米爾頓向法新社記者解釋：“稱1千克土豆不需要多高的度，但對精密科學和工業(yè)的多類應用，1千克不再是合適的計量單位。”比如，隨著醫(yī)藥和化學工業(yè)發(fā)展，越來越多藥品成分的測量需要精細到微克。

　　這屆大會同時準備采用物理常數(shù)重新定義電流單位“安培”、溫度單位“開爾文”和物質(zhì)的量的單位“摩爾”。

　　米爾頓說，“大K”盡管不再是“的千克”基準，仍將以現(xiàn)有保存方式存在。科學界將在今后數(shù)十年觀察它隨著周圍環(huán)境改變而發(fā)生的重量變化，讓它繼續(xù)為科學做貢獻。