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  在国际单位制(SI)家族的7个基本单位中,千克曾经是后一个依赖于实体进行定义的单位。

  在过去一百多年中,全世界的质量度量标准都以国际千克原器“大K(LeGrandK)为参照,这是一个铂-铱合金圆柱体,被保存在位于法国巴黎的国际度量衡局(InternationalBureauofWeightsandMeasures,BIPM)的地下室里,受到重重保护。为我国海工产业创新发展打造了新的平台

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  图片来源,Wikipedia其他单位的定义初也与千克相似,取决于某些特定的实体。

  以长度单位米为例,法国科学院1791年将米定义为1/4个地球周长的一千万分之一,而地球的周长由通过巴黎和地球南北极的经圈来确定。

  计量学家始终致力于制定一套普适的计量标准,能够通行于过去现在和未来,适用于地球或遥远的星系。并且成为HORIBA传承至今的主要产品和技术之一

  像“拃或者国王脚长这样的单位显然是不行的,甚至地球的形状也并非恒定,自然常数才是理想的选择。

  通过和副本进行交叉对比,计量学家们发现它在一个世纪内“瘦了50微克,相当于一根眼睫毛的重量。

  而由于整个测量体系环环相扣,其他许多物理单位都与质量有关,甚至包括一些基本常数的数值,这种微小的改变终足以危及整个物理世界的根基。

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  随着近年来科学家对自然常数的测量精度不断提高,其他单位的定义也得以更新,更加完美恒久的计量标准终将成为可能。

  普朗克常数代表了量子物理中“一份能量的大小,而能量可以在宏观或微观尺度进行测量。

  在实际操作中,那个连接量子世界与宏观尺度的“任意门就是基布尔秤(Kibble’alance)。

  Wikipedia基布尔秤是一种极其复杂的装置,它的秤盘底部安装了线圈,下方是超导电磁铁,有两种不同的工作模式。

  在“称量模式(weighingmode),电流通过线圈,产生的感应磁场与下方的磁体互斥,托起秤盘上的物体,这时就可以通过测量相关参数,算出物体的重量。

  而在“速度模式(velocitymode),秤盘上不放物体,电机牵引秤盘在磁场中匀速上升,在线圈中产生一个感应电压。

  再借助约瑟夫森效应(Josephsoneffect)和冯·克里青常数(vonKlitzingconstant),分别对电压和电阻进行量子化计算,质量单位和普朗克常数终将能够被纳入同一个方程中。强化食品品特种设备等重点领域监管

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  简而言之,如果已知普朗克常数或测试质量的其中一个值,就可以用基布尔秤测量另一个值。

  图片来源,NIST,翻译,科研圈为了让测量结果尽可能,基布尔秤实验过程中还需要考虑当地气压引力波动甚至潮汐的影响。

  《自然》(Nature)期刊曾将基布尔秤实验选为2012年困难的五个物理实验之一,位列寻找希格斯玻色子和探测引力波之后。

  近年来,借助基布尔秤和多个标准千克原器,5个的计量实验室共同确定了普朗克常数的准确数值,让重新定义千克成为可能。

  科学家方浩(HaoFang)李世松(ShisongLi)在BIPM基布尔秤团队参与了这一项目。

  根据新测量结果,普朗克常数h=6.62607015×10?34kgm2s?1,即1kg=h/6.62607015×10?34m-2s。由于直接测量时间比较困难,通常是测定连续波的相位,称为测相式测距仪。生态环境部与全国人大环资委联合召开中华共和国土壤污染法实施座谈全国视频会议

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本站文章于2019-11-28 16:03,互联网采集,如有侵权请发邮件联系我们,我们在第一时间删除。 转载请注明:智能材水分测定仪有限公司