光明日報11月17日報道，記者16日從中國計量科學研究院獲悉，第26屆國際計量大會經(jīng)各個成員國表決，于16日通過了關于“修訂國際單位制”的1號決議。根據(jù)決議，千克、安培、開爾文和摩爾等4個國際單位制分別改由普朗克常數(shù)h、基本電荷常數(shù)e、玻爾茲曼常數(shù)k和阿佛加德羅常數(shù)NA來定義。這是國際單位制自創(chuàng)建以來的最重大的變革，用實物原器定義測量單位的方法成為歷史，這將從根本上保證國際單位制的長期穩(wěn)定性，對科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)發(fā)展和全球治理等影響深遠。

據(jù)了解，國際單位制目前有7個：時間單位“秒”、長度單位“米”、質(zhì)量單位“千克”、熱力學溫度“開爾文”、電流單位“安培”、發(fā)光強度單位“坎德拉”和物質(zhì)的量單位“摩爾”。起初，測量單位是基于實物或物質(zhì)的特性來定義的。但是，以實物作為基準，會遇到一個問題：這些實物會隨時間推移或環(huán)境改變而變化，不能滿足當今科學研究與技術應用對測量準確度的需要。

以千克為例，其定義來自于一塊保存在國際計量局的鉑銥合金圓柱體，即“國際千克原器”的質(zhì)量?！暗@個基準實物一旦制成后，總會有一些不易控制的物理、化學過程使它的特性發(fā)生緩慢的變化，因而它所保存的量值也會有所改變。”中國計量院從事質(zhì)量新定義研究的研究員李正坤指出。據(jù)國際計量局數(shù)據(jù)顯示，百年來各國保存的質(zhì)量基準與國際千克原器的一致性共發(fā)生了約0.05毫克的變化。

鑒于實物本身的不穩(wěn)定性，測量界一直以來都在致力于建立一個不依賴于物理實物的測量體系。20世紀以來，科學家們測量了自然界的基本常數(shù)，如光速和普朗克常數(shù)，準確度越來越高，比實物更加穩(wěn)定。這些自然常數(shù)不會發(fā)生變化，至少比實物穩(wěn)定一百萬倍。“用基本物理常數(shù)普朗克常數(shù)h重新定義千克后，質(zhì)量基本單位更加穩(wěn)定，量值傳遞更加可靠?！崩钫ふf，千克改用普朗克這個量子物理的基本常數(shù)，適用于任何地點、任何時間。

此次修訂的千克等四個測量單位將與已重新定義的秒、米和坎德拉一起，共同構成新的測量體系。國際計量局局長馬丁·米爾頓表示，國際單位制不再需要基準實物，而以量子等自然界基本物理常數(shù)為基礎來重新定義，更具有穩(wěn)定性和普適性。新定義將利用“自然法則創(chuàng)建測量法則”，將原子及量子級的測量與宏觀世界的測量聯(lián)系在一起。

在國際單位制修訂過程中，也有中國科學家的身影。作為我國的國家計量院，中國計量科學研究院在玻爾茲曼常數(shù)、普朗克常數(shù)和阿佛加德羅常數(shù)等物理常數(shù)測量以及量子基準的建立方面取得了系列突破。特別是利用聲學法和噪聲法兩種方法測得的玻爾茲曼常數(shù)，為溫度基本單位開爾文的修訂作出了重要貢獻。 

（原題為《國際單位制迎來歷史性變革》）