什么是SI?為什么要修訂？修訂后會有什么影響？

你知道什么是SI嗎？為什么要修訂？修訂后會有什么影響？

國際單位制(SI)是全球一致認可的測量體系。它的起源可以追溯至1875年——17國簽署《米制公約》并正式同意推行統(tǒng)一的國際測量體系。

SI由7個基本單位以及許多導(dǎo)出單位組成。SI單位可以表示任何領(lǐng)域的測量結(jié)果，如物體的物理尺寸、溫度和時間等。無論是米還是秒，國際單位制必須確保所有日常使用的測量單位，在全球范圍內(nèi)都是可比的、一致的。時間的測量相差零點幾秒，也許不會影響意大利面的烹調(diào)口感，但對于誰贏得了奧運會的百米短跑冠軍或股票市場交易卻是非常重要的。

建立測量標(biāo)準(zhǔn)，不僅使測量結(jié)果具有一致性和準(zhǔn)確性，還可以幫助社會建立信任。舉例來說，我們每天都在使用“千克”。對“千克”定義后，我們就能知道商店所售食品的重量是多少，從而相信商店沒有缺秤少量。

為什么要修訂SI?

自啟蒙時代起，國際測量界就致力于建立一個“全球通用”的測量系統(tǒng)。最早的時候，測量單位是基于實物或物質(zhì)的特性來定義的。比如，“米”最早就是用一根剛好1米長的金屬棒定義的;1889年工業(yè)革命時期，千克的定義是由物理實物來確定的，是一個鉑銥合金圓柱體。

但是，這些實物會隨時間推移或環(huán)境改變而變化，不能滿足當(dāng)今科學(xué)研究與技術(shù)應(yīng)用對測量準(zhǔn)確度的需要。上世紀(jì)以來，科學(xué)家們測量了自然界的基本常數(shù)，如光速和普朗克常數(shù)，準(zhǔn)確度越來越高。他們發(fā)現(xiàn)了這些常數(shù)比實物更加穩(wěn)定，并將這些常數(shù)的數(shù)值固定下來。這些自然常數(shù)不會發(fā)生變化，至少比實物穩(wěn)定一百萬倍。

千克也是SI單位制中最后一個仍由實物來定義的基本單位，千克原器的穩(wěn)定性一直頗受關(guān)注。近年來，用物理常數(shù)重新定義千克的呼聲也越來越多。

2019年5月20日，SI的新定義將正式生效。此后，將有哪些變化呢?

國際千克原器——退出歷史舞臺，它將不再出現(xiàn)于任何物理公式中。這件為世界科技服役近130年的實物原器將繼續(xù)以原有狀態(tài)保存在法國塞夫勒的布勒特伊宮地下保險箱內(nèi)，為新定義相關(guān)研究和國際比對發(fā)揮“余熱”。

4個基本單位重新定義——千克 用普朗克常數(shù)(h)定義;安培 用電子電荷(e)定義;開爾文 用玻爾茲曼常數(shù)(k)定義;摩爾 用阿伏伽德羅常數(shù)(NA)定義。

SI的其他3個單位——秒(s)、米(m)和坎德拉(cd)的定義將保持不變，但是定義的表達方式會有一定改變，以與千克(kg)、安培(A)、開爾文(K)和摩爾(mol)的新定義的表達方式保持一致。

其它22個具有特殊名稱和符號的導(dǎo)出單位——在修訂后的SI中，它們將保持不變。

SI修訂對實踐的影響——從表面上看，看似沒有太大變化。這好比你給房子換了一個更堅固的地基，從表面上是不可能看到任何變化的，但它可能已經(jīng)發(fā)生了實質(zhì)性的變化，房子更加耐用了。這些變化是為了保證SI單位制將經(jīng)受住時間的考驗，不管未來技術(shù)如何發(fā)展，其定義將始終保持不變。

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（責(zé)任編輯：gx）

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