重量概念的提出 科学家改变了公斤的定义

130年来，这个圆柱体铂金是一公斤的标准。现在，它仅仅只是一个金属块，因为科学家已经基于普朗克常数给出了公斤新的定义。

公斤已经重新定义。这一变化于2018年11月由重量大会（CGPM）投票表决，最终于2019年5月20日正式生效。这结束了科学界对普世测量体系的百年追求。这种新的公制代表了科学的一项令人称道的成就——目标是建立一个不以人类约定或约定为基础的通用单位体系，而是建立在自然本身的结构中。

公斤的定义是什么？

在此之前，公斤的定义很简单。自1889年以来，在法国塞夫雷斯的国际重量和测量局总部保存的铂金合金圆柱体的质量被定义为一公斤。这个物体被称为国际原型公斤（也被称为"大K"）超过100年，大K一直作为公斤的通用标准，SI单位的质量。世界各地的研究机构中都存在几种大 K 副本，用于校准量表和标准化测量。

K4（左）和K20（右）的照片，两份国际原型公斤，用于标准化测量。

使用大K作为质量的通用标准的主要问题是，大K，作为一个人造物体，是不完美的，并会随着时间而改变。事实上，据估计，Big K自创建以来已经损失了大约50微克。由于 1 公斤被定义为大 K 质量的准确值，如果大 K 的质量发生变化，则公斤的值也必须更改。显然，理想的单位应该是静态的和不变的。

因此，重新定义的原因。公斤的新定义将公斤的价值与自然的基本常数联系在一起，这种常数永远不会改变。即使几十亿年后。

事实上，公斤是最后一个根据一些物理常数定义的基础SI单位。其他SI基单位（米、秒、安培、开尔文、摩尔、坎德拉）目前都有其值，以自然的一些不变的常数来定义。

测量历史上的教训

以仪表为例。从1799年到1960年，1米被定义为一系列铂金原型米条的长度，正是公斤的价值，直到最近由物理文物定义。这个长条，像大K一样，是不完美的，可能会改变：具体来说，温度变化会导致它膨胀和收缩。

1889年创建的一米的定义特写

1983年，一米的定义再次改变，这次是参照真空中的光速。一米被重新定义为光束在一秒内传播长度的1/299，792，458分之一。

这个新定义的优点是，它基于光速（表示与c），据我们所知，这是一个普遍的物理常数。换句话说，仪表的新定义内置于光速的定义中。真空中的光速在宇宙的任何地方都是一样的，并且不会随着时间而改变。

新公斤是如何定义的？

公斤的新定义是基于普朗克常数。由于普朗克常数是自然界的基本物理常数，它永远不会改变，公斤的值也不会改变。