千克“瘦了” 你胖得更精确了 国际计量委员称现用千克标准在变轻，将用普朗克常量代替

日前，国际计量委员会（CIMP）的科学家们宣布，他们终于确立了定义“千克（kg）”这一质量基本单位的新方法。物理常数普朗克常量将会接替现用的千克标准——国际千克原器“大K”（Le Grand K），承担起对千克进行定义的职责。

10月15日和16日，国际计量委员会在巴黎举行会议，探讨了下一步的具体举措。

大K无处不在

体重就叫“50千克”，与它有关

凭什么你的体重就叫“50千克”？如果非要质问的话，国际千克原器大K就是你要找的对象。

大部分人从不曾见过或听说过它，但它实际上无处不在。在菜市场称蔬菜瓜果，为大型汽车轮船测定载重，或是为太阳系外的行星乃至星系估算质量——在这个世界上，对任何物体的质量测定都要追溯到这个39毫米高、底面直径也为39毫米的貌不惊人的金属圆柱体上来。

1889年，在法国巴黎召开的第一届国际计量大会（CGPM）将国际单位制中度量质量的基本单位“千克”定义为：“等于国际千克原器的质量”，这个“身高等于腰围”的圆胖子还得了个昵称“大K”。

从那以后，大K就成为科学家钦定的质量界标杆，住进位于巴黎郊区的国际计量局（BIPM）白色复古豪宅的地下储藏室。它由9∶1的铂铱合金制成，具有极强的抗氧化性和抗化学腐蚀性。圆柱体的形状也使它的表面积尽量减少，从而较大程度降低附着污染物的影响。

与大K一母同胞的还有几十个复制品。其中6个官方复制品与它保存在同一个地下室，其余的则到世界各地，成为不同国家的原器或质量基准。它们是大K的同胞兄弟，被派往各国，担负着校正全球质量标准的任务。

126年来，大K唯一的活动是每过40年接受一次洗澡和体检。

126岁高龄的大K

并不稳定，体重减少近50微克

100年后，科学家们失望地发现，比起复制品的平均质量，大K的体重减少了近50微克（μg）。

科学家们甚至不能确定究竟是大K的质量变轻了还是复制品变重了，偏移量甚至有可能多于50微克，因为大K和它的复制品兄弟们有可能都在变化。

2013年1月初，德国《计量学》杂志刊载研究报告称，作为标准质量单位的国际千克原器大K因表面遭污染而增重数十微克。

报告作者之一、英国纽卡斯尔大学计量学家彼得·坎普森带领研究小组借助X射线光谱学成像技术，发现大K表面附着数十微克碳基及汞污染。碳可能来源于汽车尾气，汞污染物则来自实验室内偶尔打破的水银温度计和水银气压计。

无论大K的质量到底是增是减，有一点是确定的，那就是“千克并不稳定”，美国国家标准与技术研究院（NIST）的物理学家彼得·莫尔表示。

50微克，大约是一粒沙子的十分之一，这样的变化对称体重、买菜和寄快递的人们来说，影响可以忽略不计。但对于那些从事精密科学研究和数据统计工作的人而言，1千克单位标准的改变，将会给他们的工作带来很大麻烦。

是非功过暂不评说，126岁高龄的大K该退位了。

大K的继任者

普朗克常量，以物理常数来重新定义

“对整个度量衡系统而言，千克就像白色夹克衫上的黑污点。”有人不客气地评论。近几十年来，国际计量大会已经先后修改了其他几个基本计量单位的定义，大大提高了它们的精确性。

建立在基本物理常数基础上的质量单位定义，将不随时间、空间和复现的方法而变化，是计量科学发展的方向。例如，米和秒的单位都以恒定的物理现象为依据。通过光速确定米的定义，通过铯元素的一项谱性确定时钟的刻度。只有千克依然以大K这块制作于19世纪的金属实物为基准。

从1999年起，国际计量大会就开始要求各国计量科学院努力，通过实验把质量单位和基本物理常数联系起来，以便未来重新定义千克。2011年，国际计量委员会正式同意从普朗克常量的角度表达千克。通过爱因斯坦的E=MC2等式，普朗克常量将粒子的能量同其频率以及其质量关联起来。这意味着首先要利用基于现有千克参考量的试验设定普朗克数值，然后用这一数值定义千克。

一周前，国际计量委员会探讨了一组草案，在2018年国际计量大会上，安培、摩尔、开尔文和千克都有望被重新定义。以物理常数来重新定义，不在于让千克变得精确，但是会大大增强它的稳定性。也就是说，对我们普通人来说，大K的卸任并不能帮我们变“轻”，只是让我们胖得更加准确和稳定。（中国青年报）

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