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上一篇1千克有多重？过去一个多世纪以来，一个藏在法国巴黎秘密地下室里的小圆柱体定义着精确的数值。
它和高尔夫球差不多大小，由铂铱合金制成，价值30万元，被玻璃罩子层层密封保存。人们把它命名为国际千克原器（IPK），也有人爱称它为“大K”。其实大K一点也不神秘——几乎所有的物理课本里，都能找到它的特写照片。
它波澜不惊地工作了一个多世纪，和存在于世界各地的40个“兄弟”一起，维持着千克这个单位的稳定。直到上周，因为“瘦了”50微克，大K不得不宣告退休。
2018年11月16日，第26届国际计量大会通过投票，自2019年5月20日起，千克将基于物理常数普朗克常数计算得到。
对于绝大多数人来说，这个变化带来的直接影响得在小数点后很多个零后面才能体现出来。菜贩不会因此更换秤砣，体重秤上显示的数字也不会有丝毫变化。
但全世界的科学家都在关注这一变革。对他们而言，大K带来的不确定性是不能容忍的。目前国际通行的国际单位制（简称SI）由7个基本单位组成，包括我们生活中常用的米、秒、安培（电流单位）等。由这7个基本单位出发，我们得以度量生产、生活、研究所需的所有量。米和秒定义了速度的单位，力的单位牛顿的定义中包含千克，用电量的单位千瓦时的定义又包含牛顿……
如果作为基石的单位出现问题，这种不精确会逐步累积，动摇我们对整个物理世界的测量。和千克的定义一样，米的定义也曾依赖现实中的物件。1米曾被定义为一根和大K保存在一起的铂-铱合金棒上两条刻度线的间距。在更早的过去，1米被定义为地球周长的四千万分之一。一直到1983年，米的定义才被改为光在1/299792458秒内传播的距离。上世纪60年代，秒的定义也曾由一天的若干分之一，修改为以铯原子电子跃迁频率为基准。
几乎所有单位的定义都曾经历这样的过程：最早从人类自身生活经验出发，最后走向标准化。18世纪以前，法国有超过700种不同的测量单位，即使是相邻的村子，同一单位都对应不同的长度。有的地方1土瓦兹等于成人男子展开双臂的长度，有的地方则定义为6皮耶，后来，这个单位又被拿破仑规定等于2米。
历史书中，秦始皇的一大功绩便是统一了度量衡。类似的努力一直延续到今天。
计量学家们希望找到一套普适、稳定、不受地球观念束缚的测量系统。一天的长度会变，合金的质量、长短都有可能会变，但光速、铯原子的基本性质、物理常数是不变的。即使在遥远的银河系另一端，乃至其他星系，新定义下的基本单位仍与地球上的一致。
千克是最后一个还依赖于实体的基本单位。几十年来，科学家面临的是不得不改的局面：大K的质量似乎一直在减轻。
为了保证大K的准确性，官方一开始就制造了6个“副本”，按照同样的规格保存，每隔30年左右对比一次。1946年，人们把大K取出清洁比较时发现，副本们比大K重30微克；到了1992年，这个差值上升到了50微克，大约一片苍蝇翅膀那么重。
几个副本的质量同时增加的可能性极低，更可能的解释是，大K的质量在减小。此时距离大K被制造出来才刚过1个世纪。
对1千克的物体来说，50微克意味着0.005%，是几乎无法察觉的差异。可如果我们把它放到对质量很敏感的领域，例如制药业，或是精密仪器制造业，这样的误差会直接决定成败。没有人知道为什么大K在丢失质量。人们花了大价钱，选用了最稳定的金属之一，不允许任何人靠近，即使是计量局的工作人员，多数都未曾亲眼见过大K。
国际计量局主任米歇尔·斯托克（Michael Stock）说，这种不确定性是国际计量大会于2011年决定建立新质量标准的重要原因。
这20年时间里，计量学家几乎一刻也没有停过。即使我们有充分的理由抛弃原有的定义，谁又有资格成为大K的继任者呢？
选择物理常数是非常自然的想法，但要成为新一代度量衡，测量手段和精度都要满足非常严苛的条件。这项复杂的工作最终由美国、英国、德国、意大利、日本等国的实验室共同完成。一直到2014年，他们才完成初步工作。
新的定义需要借助一种叫做基布尔秤的复杂装置，需要两层楼的空间堆放。《自然》（Nature）曾将基布尔秤实验选为 2012年最困难的5个物理实验之一，位列寻找希格斯玻色子和探测引力波的实验之后。
在今年的国际计量大会上，摩尔、安培和开尔文的定义也被更新了。1摩尔的数量成为了一个固定的数值，不再与质量挂钩。1安培和1卡尔文的大小也不再依赖于测量，完全由基本常数确定。
自此，人类首次在基本单位体系中彻底摆脱实物基准，迈向“量子化”时代。
会场上，来自60个成员国的代表郑重地说出“yes”或“oui”。大会主持人、法国科学院主席塞巴斯蒂安·坎德尔（Sébastien Candel）随后宣布，投票全票通过，“希望世界上其他投票也能有这样的结果。”他的这句调侃引得全场大笑。
这是人类科学史上重要的一天，尽管它在公众并没有太大关系。计量学家已经习惯了这样的默默无闻。
科学技术发展到21世纪，已经很少有人能明白学术前沿的研究到底在做什么，有什么意义。事实上，所有人都在无意识中享受它们给生活带来的便捷。
我们有了越来越便携、性能越来越好的电子产品；定位系统的精度越来越高，无人驾驶已经落地……诺贝尔物理学奖常常垂青与基本单位测量有关的研究，每当人类制造出一台更准的钟、一截更好的标尺、一个更好的温度计，都会催生一些无法预期的新应用。
物理学界一直流传着一句话，“把小数点往后挪一位，你就会发现新的真理。”所有科学家都期待着，新的定义能让小数点多移几位。
中国青年报·中青在线见习记者 王嘉兴
