國際度量衡大會表決通過：以普朗克常數重新定義「公斤」單位

公斤是1889 年定義的質量單位，一個多世紀以來，由保存於法國的國際公斤原器（International Prototype of the Kilogram，IPK）所定義，這是由不易 ... 社群連結 Facebook Twitter Instagram YouTube Pinterest RSS 科學 國際度量衡大會表決通過：以普朗克常數重新定義「公斤」單位 1minuteread 分享 976 Tweet 0 Pinit 0 國際公斤原器（圖：國際度量衡局） Upnext Publishedon2018-11-19 Author Kyle Tags公斤,國際單位 Sharearticle Facebook Twitter Pinterest Mail 近日舉辦的國際度量衡大會（GeneralConferenceonWeightsandMeasures）已表決通過，將四個國際單位制（InternationalSystemofUnits），重新以自然界的基礎常數定義。

新的定義將在2019年5月20日正式生效。

改以這些基礎常數重新定義之後，將有更穩定的測量基準，並可用更精確的儀器進行測量。

度量衡革命 稍早在法國凡爾賽舉行的第26屆國際度量衡大會上，由該組織60個成員國進行歷史性投票，決議更改安培、公斤、莫耳、絕對溫度等四個原有國際單位制定義方式，重新以自然界的基礎常數定義，並藉此給予更精準的定義。

參與此次會議的科學家非常興奮。

諾貝爾獎得主菲利普斯（WilliamPhillips）稱此次更改是「自法國大革命以來最偉大的度量衡革命」。

美國國家標準與技術研究院（NationalInstituteofStandardsandTechnology）研究員普瑞特（JonPratt）表示，變更後將可使用原子尺度更準確的測量一切事物。

國際公斤原器 公斤是1889年定義的質量單位，一個多世紀以來，由保存於法國的國際公斤原器（InternationalPrototypeoftheKilogram，IPK）所定義，這是由不易氧化及膨脹的鉑銥合金製成，平時放在真空封存的三層玻璃罩內，並放置在需要三個鑰匙的保險箱中，鑰匙由三個人負責保管，每隔約40年會取出一次提供各國IPK複製品進行校正。

目前只有公斤是唯一仍用實體定義的基本單位。

根據近年的量測顯示，IPK重量已減少約50微克。

經過全球國家度量機構數十年的討論和研究，決定捨棄實體的IPK，改以普朗克常數（Planckconstant）重新定義公斤單位，其定義比IPK至少穩定100萬倍。

國際公斤原器功成身退之後，科學家將對其繼續研究，以了解為何重量會逐漸減少。

普朗克常數是一個由質量（公斤）、長度（公尺）和時間（秒）決定的物理常數，因為公尺與秒分別能以光速和銫元素的能階振盪週期定義，因此可以反推出公斤的定義。

而公斤將定義為「對應於普朗克常數為6.62607015×10-34kgm2 s-1之質量單位」。

除了公斤之外，其他三個國際單位，電流單位「安培」將以基本電荷定義、溫度單位「克耳文」將以波玆曼常數（Boltzmannconstant）定義、物量單位「莫耳」將以亞佛加厥常數（Avogadroconstant）定義。

經歷此次修正後，所有七個國際單位都已由自然界的常數定義。

我們也推薦 霍金遺願：將黑洞熵方程式作為其墓誌銘 用電磁力測量質量 目前的公斤質量是指以地心引力施加特定的力，修訂後的定義改用電磁力取代機械力進行測量。

因此未來將以基布爾秤（Kibblebalance）測量。

基布爾秤是一種以電磁力精準量測物體質量的儀器，可測量出多少電流產生的電磁力，才等同於作用在給定質量上的力。

穩定精確的測量 此次變更將讓測量更加精確穩定，也將更容易測量微小質量。

普瑞特表示，在此次變更中最快受益的產業可能是電子業和製藥業。

製藥公司研發藥物時需要測量微量級的質量，以量子方式重新定義公斤，將有助該產業在藥品設計和研發所需的測量精確度，並能減少不確定性。

英國國家物理實驗室（NationalPhysicalLaboratory）研究主任揚西奧多揚森（Jan-TheodoorJanssen）也表示：「這將為更精確的測量鋪路，並為科學奠定更穩固的基礎。

」 將四個國際單位制重新以自然界的基礎常數定義，有助於引領科學界、工業界、氣候研究及其他領域的創新，也將減少科學研究的不確定性，而一般民眾不會感覺到變化。

  參考資料： Yirka,B.(2017,November9).Fourbaseunitsofmeasureinthemetricsystemabouttobechanged.Phys.org Resnick,B.(2018,November14).Theworldisabouttoredefinethekilogram.VOX Banks,M.(2018,November16).Kilogramfinallyredefinedasworld’smetrologistsagreetonewformulationforSIunits.PhysicsWolrd TheAssociatedPress(2018,November16).‘Wefuture-proofedthesystem’askeymeasurementunitsgetnewdefinitions.CBCNews Huergo,J.(2018,November16).HistoricVoteTiesKilogramandOtherUnitstoNaturalConstants.NISTNews Conover,E.(2018,November16).It’sofficial:We’reredefiningthekilogram.ScienceNews YouMayAlsoLike 科學 美國太空總處最近發佈的研究顯示，他們在土星的衛星恩塞拉多斯（Enceladus，土衛二）冰冷的表面… 陳澤蒞2017-04-26 85shares 85 0 0 科學 在尋找地外文明（extra-terrestrialintelligence，ETI）存在的過程中，… СергейХуан2019-03-23 科學 木星的核心相當特殊，不是由完全固態的岩石構成，而是岩石與擴散的氫氣氣泡混合而成。

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