瓦特天平講取代19世紀(jì)的千克原器
最初規(guī)定在4℃時(shí)1立方分米純水的質(zhì)量為1千克。后來(lái)用鉑銥合金(10%Ir加90%Pt)制成一個(gè)高度和直徑都是39毫米的圓柱體,在1819年國(guó)際計(jì)量大會(huì)上批準(zhǔn)為國(guó)際千克原器。它現(xiàn)今保存在巴黎的國(guó)際計(jì)量局總部,所有計(jì)量的測(cè)量都應(yīng)溯源到該千克原器。
但是,在最近(2007年)的一次檢查中,相關(guān)人員發(fā)現(xiàn)有118年歷史、用鉑和銥混合鑄造的圓柱形鑄件--國(guó)際千克原器減輕了大約50毫克。沒(méi)有人能說(shuō)出它的重量減輕的原因。雖然相關(guān)人員將這個(gè)千克原器小心地存放在巴黎附近的一個(gè)設(shè)施里,但它的重量還是發(fā)生了改變。
國(guó)際質(zhì)量和測(cè)量局的物理學(xué)家里查德·戴維斯說(shuō),與眾多復(fù)制品的平均質(zhì)量相比,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)砝碼輕了50微克。戴維斯說(shuō):“對(duì)于這個(gè)變化,我們尚未找出任何合理的原因。還不能確定究竟是標(biāo)準(zhǔn)砝碼的材料質(zhì)量變輕了,還是國(guó)家現(xiàn)行的通用砝碼變重了?!?
借助于一臺(tái)與核磁共振成像掃描儀類似的探測(cè)器,坎普森領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在公斤原器上發(fā)現(xiàn)了存在于汽車和樹木上的大氣污染物。此外,他們還在千克原器上發(fā)現(xiàn)微量汞。這些汞來(lái)自于實(shí)驗(yàn)室的破舊儀器,曾用于測(cè)量溫度。研究小組表示他們研發(fā)了一項(xiàng)利用紫外線和臭氧的技術(shù),能夠去除這些污染物??财丈f(shuō):“我們研發(fā)的技術(shù)能夠去除污染物,讓原器表面擁有日曬后的膚色?!?/P>
鑒于以上原因,世界各地的科學(xué)家們將于11月齊聚法國(guó)巴黎,最終由來(lái)自世界各地的專業(yè)人士決定任何度量單位的變化。 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。