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千克新定义或将问世 数学常量取代合金原器

   2019-11-07 05:26:14 作者: 来源:大发5分PK10

千克新定义或将问世数学常量取代合金原器

由于国际千克原器出现质量变化,科学家们计划使用数学常量重新定义千克

  现在千克的定义能够追溯到 125 年以前,科学家们将一个铂铱合金的圆柱体作为 1 千克的标准重量,也就是我们所谓的国际千克原器。现在它被保存在法国塞夫勒市的国际计量局中。

  然而这块国际千克原器由于某种未知的原因,逐渐出现了质量减少的现象。人们猜测或许是由于圆柱体在铸造时锁定在内部的气体消失的原因。这个物理学常量再也无法作为精确的基本衡量单位,这一事实也让科学家们开始感到不满意,他们想要在 2018 年之前以数学常数的形式对它进行重新定义。

  为了实现这一目标,他们决定使用以普朗克常数为基础的一种全新千克定义取代这个国际千克原器。然而科学家们需要先想出一种方式来评估另一种常数,也就是所谓的阿伏伽德罗常数。

  法国国家计量科学研究院的 Giovanni Mana 和同事们现在认为,他们已经对阿伏伽德罗常数做出了迄今为止最精确的评估。这一评估结果能够用于量化普朗克常数,并且帮助他们以纯数学的形式重新定义千克。

  他们在研究中,通过统计 1 千克纯硅球体的原子数量对阿伏伽德罗常数进行了评估。通过测量硅球体和每个硅原子间的体积比,他们有可能推断出硅球体中的原子数量。在 2011 年他们进行过类似的评估,当时大约测量了 30 个原子,但是这一次评估仅仅测量了 20 个原子。

  Mana 博士称:“在对千克进行重新定义之前,我们必须保证新的定义与原来的完全一致,在世界最小精度误差之内。否则当我们将千克定义转换成新的定义之后,科学界、企业以及工商业团体都将不得不改变现存人工制品的质量数据。”


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