世界上最具代表性的金屬塊之一即將被降級。
定義千克質量的官方金屬圓柱體可能很快會被擱置，轉而採用由自然界基本常數定義的測量方法。
自 1879 年以來，被稱為“大 K”的雞蛋大小的鉑銥合金一直存放在巴黎一個密封的房間內。大 K 作為所有其他千克衡量的基準。[宇宙中最大的 9 個數字]
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嚴密保管
但大 K 有其缺點。首先，它必須存放在三個玻璃鐘罩內，在溫控室內，並受到多重鎖和鑰匙的保護。最細微的灰塵、汗漬或殘留物都可能改變其重量或腐蝕其表面，從而改變其<0xC2><0xA0>質量。
這塊金屬每 40 年才取出一次，與來自世界各地的類似複製品進行比較。
“巴黎千克原器的問題在於它太珍貴了，人們不想使用它，” 美國國家標準與技術研究院 (NIST) 位於馬里蘭州蓋瑟斯堡的<0xC2><0xA0>物理學家<0xC2><0xA0>斯蒂芬·施拉明格在一份宣告中說。
基本常數
因此，多年來，<0xC2><0xA0>物理學家<0xC2><0xA0>一直在追逐一個難以捉摸的夢想：用自然屬性（例如光速、光子的波長和普朗克常數（也稱為 h-bar），它將波攜帶的能量與其振盪頻率聯絡起來）中固有的標準來取代物理千克原器。科學家可以使用普朗克常數將波的能量與愛因斯坦的標誌性E=mc2 方程進行比較；這樣，他們將僅透過物理常數來確定質量。
不幸的是，還沒有人能夠將普朗克常數測量到可以與使用大 K 作為基準所達到的精度相媲美的水平。
但研究人員正在取得進展，並且以目前的速度，他們相信他們最早可以在 2018 年重新定義千克。在發表在期刊《科學儀器評論》上的新研究中，施拉明格和他的同事使用 NIST-4 瓦特天平（一種透過電磁力平衡重量的精密天平）高精度地測量了普朗克常數。然後可以使用電磁力來計算普朗克常數。
使用該方法，該團隊計算出的普朗克常數的不確定度低至十億分之 34。該結果也與其他團隊的計算結果非常吻合。
另一項測量矽球中的原子的實驗計算出的普朗克常數的不確定度低至十億分之 20，而最佳瓦特測量的不確定度僅為十億分之 19。
所有團隊都需要在 2017 年 7 月之前向國際計量大會提交他們對普朗克常數的測量結果；然後，一臺<0xC2><0xA0>計算機<0xC2><0xA0>將計算出最符合這些測量結果的千克新定義。
所有這些辛勤工作不太可能在人們走上體重秤時被注意到。
“這就是作為一名計量學家令人沮喪的部分，”施拉明格說。“如果你把工作做對了，就不會有人注意到。”
施拉明格說，即使在千克得到改造後，大 K 也不太可能被完全遺忘。
“它是一個如此重要的象徵，並且擁有如此豐富的測量歷史。我不認為人們會把它扔進垃圾堆，”他說。
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