国际千克原器发生50微克漂移

　　由于质量单位千克是目前唯一还在使用实物基准定义的基本单位，因此科技日报记者独家采访了中国计量科学研究院力学与声学计量科学研究所副所长王健研究员，请他详细介绍有关质量单位千克的定义的来龙去脉。

　　王健介绍，早在1799年，科学家们就发现水在4摄氏度时的密度最为稳定，因此将4摄氏度时1立方分米水的质量定义为1千克。然而，由于以水为标准的质量既不方便又不稳定，1889年，千克又被批准由一块采用工业革命技术打造的铂铱合金圆柱体来定义，其中铂含量为90%，铱含量为10%，铂铱合金满足了千克原器稳定性和耐腐蚀性要求。

　　千克用千克原器定义后，千克原器就被保存在国际计量局，用三层玻璃钟罩保护，最外一层抽成半真空，以防止空气和杂质进入。在为科技界服役的130年内，为保证千克原器的绝对安全，原器被保存在国际计量局的一个保险箱内，保险箱必须由三把钥匙同时打开。这三把钥匙分别保存在国际计量局局长、国际计量委员会主席和法国国家档案馆馆长手中。

　　千克采用国际千克原器定义后，有个问题计量学家们十分关心：这样的定义到底有多稳定？会随着时间的推移发生漂移吗？

　　应该说，这个问题在定义质量单位千克之初就被提了出来，例证是，在1889年进行千克定义时，国际计量局就制作了7个铂铱合金千克砝码，其中的一个，即国际千克原器，用于质量单位千克的定义，而其他6个采用同种材料、同种工艺制作的砝码，则作为副基准，用于检查彼此之间是否存在随时间变化的漂移。

　　“根据国际计量局的官方数据，在1889—2014年的100多年间，其他千克原器与国际千克原器在质量一致性上发生了约50微克的变化。这表明质量单位的实物基准的稳定性存在问题，虽然50微克的变化听起来很小，但对一些高精尖产业来讲影响却很大。”王健说。

　　他表示，如果使用基本物理常数取代千克实物基准，质量单位的稳定性就不会受到空间和时间的影响。因此，国际计量委员会于2005年起草了关于采用基本物理常数定义部分国际单位制基本单位的框架草案，建议采用普朗克常数定义质量单位千克，并鼓励有能力的国家级实验室开展相关科研工作。

　　“在重新定义千克的过程中最关键的是普朗克常数的精密测量，现在测量的精准度已经达到了重新定义质量单位千克的要求。”王健强调。