每經(jīng)記者｜周程程    每經(jīng)編輯｜鄭直 陳星    

以重量單位“千克”為例，自1889年起，千克的大小就由一枚“國際千克原器”（International Prototype of the Kilogram，簡稱IPK）定義著。

國際千克原器的電腦圖像 （圖片來源：維基百科）

“國際千克原器”由不易腐蝕的鉑合金制成，被存放在國際計量局位于巴黎郊區(qū)的總部。我國目前使用的千克原器是于1965年從英國引進的，編號為No.60，在1986年被批準為國家質(zhì)量基準。

2018年11月16日，隨著新版國際單位制的誕生，這套人類社會使用上百年的法則從而被顛覆：重量、長度、電流、溫度等7大單位今后將由常數(shù)定義，國際千克原器也將退役。

12月11日，市場監(jiān)管總局召開新聞發(fā)布會，計量司司長謝軍表示，明年5月20日起中國將開始使用新修訂后的國際單位制。

當然，對于普通人來講，國際單位制的修訂并不會影響日常生活中的使用，一公斤的重量也不會平白無故多出一兩來。但對于科學技術的進展來說，這一改變將為今后科學的發(fā)展“插上翅膀”。

圖片來源：攝圖網(wǎng)

說不定，今后00后們在中學物理課本上學到的度量衡等單位，就將和現(xiàn)在有所不同了呢。

國際千克原器，跟咱有關嗎？

要問你一件東西有多重，你肯定會回答說，到菜市場找個大媽的電子秤就能得出答案。但你知道大媽秤上的1千克是怎樣被定義出來的嗎？

一百多年前，人們造了一個精準的“砝碼”——國際千克原器。從此，人類重量的概念都是參考它而來。但經(jīng)過百余年的運行，由于歲月的侵蝕，這個國際千克原器和各國的千克原器出現(xiàn)大約50微克偏差。

各國千克原器的質(zhì)量變動 （圖片來源：維基百科）

怎么辦？這難不倒智慧的人類。11月16日在巴黎召開的第26屆國際計量大會決定，到明年的5月20日，“國際千克原器”將正式退役。

問題是：國際千克原器退役后，菜市場大媽的電子秤不準找誰說理去呢？別急，這也難不倒智慧的人類。全球測量科學家通過研究精確測算出一個固定的數(shù)值，再用這個常數(shù)復現(xiàn)量值，就可以得出1千克究竟是多重了……

也許你會問，不用國際千克原器，改用常數(shù)定義重量跟我們有什么關系？是的，或許你在明早起身去往菜場，賣菜大媽的電子秤并未發(fā)生任何變化，但這對人類科技的進步卻有著重大的影響。

謝軍表示，此次變革從表面來看，大家可能感覺不到發(fā)生的變化，就如同我們給房子換了一個更加堅固的地基，并不太會直接影響我們生活起居，但它實際上已經(jīng)發(fā)生了“脫胎換骨”的變化。

這次重新定義生效后，對于大多數(shù)科研人員以及普通人的日常生產(chǎn)生活來說，不會直接造成大的改變，原有的測量結果仍將是連續(xù)的、穩(wěn)定的。但從專業(yè)角度觀察，重新定義將改變國際計量體系和現(xiàn)有計量格局。

謝軍指出，這將為當前世界范圍內(nèi)正在進行的新一輪以信息技術、大數(shù)據(jù)和人工智能為特征的科技革命，插上飛翔的“翅膀”。

并且，重新定義將催生新的測量原理、測量方法和測量儀器。謝軍表示，集多參量、高精度為一體的芯片級綜合測量，不受環(huán)境干擾無需校準的實時測量，眾多物理量、化學量和生物量的極限測量等將成為可能，測量儀器儀表形態(tài)將全面創(chuàng)新。這將為我國實施“科技強國”戰(zhàn)略，走向工業(yè)制造強國，帶來重要機遇，也將迎來重大挑戰(zhàn)。

無處不在的精準測量，將直接促進市場公平交易、實現(xiàn)精準醫(yī)療、改善環(huán)保節(jié)能等等，將進一步促進社會誠信建設、降低社會管理成本，將惠及人類生產(chǎn)生活的方方面面，實現(xiàn)社會的全面進步。

七大單位全部由常數(shù)定義

說了半天重量，你可別以為只改了千克，實際上7個基本單位全部實現(xiàn)了由常數(shù)定義，包括千克、安培、開爾文、摩爾、秒、米、坎德拉。

簡單說，這7位就是“單位界”的“三原色”，其他很多單位都可以由這7個基本單位組合導出。

圖片來源：視覺中國

中國計量科學研究院院長方向在新聞發(fā)布會上打了個比方，國際單位制規(guī)定了7個具有嚴格定義的基本單位，好比7塊獨立又相互支撐的“基石”，構成了國際單位制的“地基”。

新定義產(chǎn)生后，國際單位制的客觀通用性將得到保障。以千克為例，方向介紹說，最早的1千克是用1立方分米純水在4攝氏度時的質(zhì)量來定義的，這實際上受到了溫度、氣壓、水和容器等環(huán)境因素和測量過程的限制。

人們在19世紀末采用最先進的材料和工藝打造了國際千克原器，目的也是為了規(guī)避這些限制。但是尷尬的是，國際千克原器有且只有1個，無論它準不準，各國都必須以它為準。不僅如此，大家還得定期抱著自己的國家千克原器到位于法國的國際計量局校準。山高水遠，相當麻煩。參照標準一旦變成了一個常數(shù)，這些事兒就不存在了。

方向指出，新定義生效后，理論上任何地方的任何人，都可以根據(jù)定義復現(xiàn)1千克，直接避免了長途攜帶國家千克原器可能帶來的風險。

往遠了說，一旦有一天我們在火星上過起了日子，就不用帶著國際或國家千克原器上天啦，畢竟一個數(shù)字，到哪也不會失準。