宇宙中最圓的物體是什么東西 最圓的物體將取代國(guó)際千克原器

相信不少人曾經(jīng)有過(guò)“宇宙中最XXX的是什么？”這種疑問(wèn)。5月20日，德國(guó)慕尼黑博物館的一次公開(kāi)展示，解開(kāi)了這些難題的其中之一——“宇宙中最圓物體是什么？”它當(dāng)然是個(gè)球了，由德國(guó)國(guó)家氣象研究所的硅元素制成的一顆看起來(lái)五黑通透的球體，直徑正好為9.37厘米，重量為1.000045904kg±0 000055克，將正式取代國(guó)際千克原器，成為新的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。

其實(shí)早在數(shù)年前，澳大利亞精確光學(xué)中心就受澳大利亞英聯(lián)邦科學(xué)和工業(yè)研究組織委托，打造了兩個(gè)質(zhì)量1千克的完美硅球，期望取代現(xiàn)在放在法國(guó)巴黎的鉑依合金圓柱體，成為新的國(guó)際千克原器。這兩個(gè)直徑為93.75毫米的球體，粗糙度僅0.3納米，相當(dāng)于把它放大到地球大小后，表面上只有12至15毫米高的小起伏。值得一提的是，這東西實(shí)在光滑得令人發(fā)指，兩個(gè)人互相傳遞，一不小心就會(huì)掉地上，幾百萬(wàn)美元就泡湯了。

國(guó)際千克原器

國(guó)際千克原器(International prototype kilogram，簡(jiǎn)稱IPK)，又被稱為“一千克標(biāo)準(zhǔn)物”，是指1889年經(jīng)國(guó)際計(jì)量大會(huì)批準(zhǔn)，作為千克單位標(biāo)準(zhǔn)物的砝碼。該砝碼由具有較強(qiáng)抗氧化性的Pt-10Ir鉑銥合金(90%鉑與10%銥)制成，直徑與高度均為39.17毫米，現(xiàn)在同六個(gè)復(fù)制品一道被保存在法國(guó)巴黎的國(guó)際計(jì)量局總部，另有官方復(fù)制品被送往世界各國(guó)，作為千克原器使用，這些復(fù)制品每隔一段時(shí)間便需要被送回法國(guó)與國(guó)際千克原器進(jìn)行比較，以修正因損耗而帶來(lái)的誤差。

2013年1月，德國(guó)《計(jì)量學(xué)》雜志刊載研究報(bào)告稱，作為標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量單位的國(guó)際千克原器因表面遭污染而增重50微克。據(jù)估計(jì)，未來(lái)的質(zhì)量單位普朗克常量推算得出，國(guó)際千克原器也將逐漸被取代。

2018年11月16日，在新一屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)上，科學(xué)家們通過(guò)投票，正式讓國(guó)際千克原器退役，改以普朗克常數(shù)(符號(hào)是 h)作為新標(biāo)準(zhǔn)來(lái)重新定義“千克”。新標(biāo)準(zhǔn)將于2019年5月20日實(shí)施。

重新定義提出

佐治亞理工學(xué)院物理學(xué)分校的名譽(yù)退休教授羅納德·?？怂固嶙h從今以后克(一千分之一千克)將被嚴(yán)格地定義成18×14074481個(gè)碳-12原子的重量。至少有兩個(gè)重新定義千克的其他提議正在討論中。它們包括:1`用純硅原子球體取代鉑金和銥混合圓柱體。2`利用已知的“瓦特天平”裝置，并利用電磁能定義千克。

他們?nèi)缃裨趯ふ曳菍?shí)物的方式來(lái)定義千克。千克與另外6個(gè)基本單位構(gòu)成了國(guó)際單位制。

其他單位還有米、秒、安培、開(kāi)爾文、摩爾、坎德拉，它們?nèi)缃袢疾灰詫?shí)物參考物為依據(jù)。

試驗(yàn)重點(diǎn)在于建立質(zhì)量與普朗克常數(shù)之間的關(guān)系，以提供千克的新定義。普朗克常數(shù)是量子物理學(xué)中的基本計(jì)量單位。

國(guó)際計(jì)量局科學(xué)家邁克爾·斯托克說(shuō)，被稱作“國(guó)際千克原器”的金屬塊的使用壽命即將終結(jié)。他還表示：“我們的試驗(yàn)正在向前推進(jìn)，但是使用千克的新定義還為時(shí)過(guò)早。