板上前辈好， 这两天看到SI制的七个基本物理量可能重新定义的新闻， 在爬文後我将相关讯息稍作整理如下， 如有错误或不尽理想之处恳请各位先进不吝指教。 ------------------------------------------------------------------------------ 国际标准单位制（Systeme International d'Unites；SI制）最早起源於法国大革命时期 ，当时科学家提出的「公制(metric system)」，在经过西元1960的国际度量衡大会 （International Committee for Weights and Measures；CIPM）调整後推荐给全世界使 用。之後也经过了许多次的更新才演变成今天我们熟悉的SI制单位系统。 CIPM针对重新定义基本物理量发出的声明可以大致整理如下[1]： There will still be the same seven base units (second, meter, kilogram, ampere, kelvin, mole, and candela). Of these, the kilogram, ampere, kelvin and mole will be redefined by choosing exact numerical values for Planck constant, the elementary electric charge, Boltzmann constant, and Avogadro constant, respectively. The second, meter and candela are already defined by physical constants and it is only necessary to edit their present definitions. The new definitions will improve the SI without changing the size of any units, thus ensuring continuity with present measurements. 若获国际科学组织间的共识，将可能重新定义SI制单位。新定义从物理常数[2]出发，进一 步换算成新的单位制度。至於时间（second）、长度（meter）、发光强度（candela）则 会稍微调整当前数值，最终与新定义之质量（kilogram）、电流（ampere）、热力学温度 （kelvin）、物质的量（mole）组成新的SI制单位。 七个用来定义新SI单位的物理常数[2]： 1. Hyperfine splitting of caesium-133 = 9192631770 Hz 2. Speed of light in vacuum = 299792458 m/sec 3. Planck constant = 6.626070040 ×10^{-34} J-sec 4. Elementary charge = 1.6021766208 ×10^{-19} C 5. Boltzmann constant = 1.38064852 ×10^{-23} J/K 6. Avogadro constant = 6.022140857 ×10^{23} /mol 7. Luminous efficacy = 683 cd-Sr/W 以下是七个基本物理量的新、旧定义[1][2]与相关叙述： Mole 目前定义：所含基本微粒个数与0.012 kg碳12中所含原子个数相等的一系统物质的量定义 为1 mol。 更新定义：固定亚佛加厥数的值，故1 mol定义成系统所含基本微粒数与亚佛加厥数相等。 争议：国际标准技术研究所的Wille E. May认为，亚佛加厥常数与莫耳可用在讨论分反应 ，但并非全面性适用。如交通工具的废气排放量、汽油中的含硫量分别以每英哩多 少克、每加仑多少ppm来表达。另外，独立计量顾问Paul De Bievre也建议将亚佛加 厥数视为一个计量（类似一打的概念）较为妥当。[3] Kilogram 目前定义：存放於法国巴黎国际度量衡局的「国际公斤原器」定义为1 kg。 更新定义：利用被精准确定的普朗克常数，藉由电流天平平衡带测物质重量的方式，透过 普朗克常数定义1 kg。 争议：卡内基美浓大学化学系荣誉教授Paul J. Karol坚持由普朗克常数逆向定义公斤是 个错误，他指出：「除了在概念上很难将电流与公斤连接在一起之外，质量平衡的 方法也非常依赖局部重力场，此局部重力场会随着地理位置、潮汐或其他因素而变 化。」，Karol与其他化学家希望公斤由一个碳12定义；但物理学家却反对这个方 法，因为普朗克常数一直是由公斤换算而得的。[3] Kelvin 目前定义：水的三相点与绝对零度相差的1 / 273.16定义为1 K。[4] 更新定义：固定波兹曼常数数值，此时kelvin即变成热力学温度kT的变化。 Ampere 目前定义：在真空中相距为1 m的两根无限长平行直导线，通以相等的恒定电流，当每公尺 导线上所受作用力为2 ×10^{-7} N时，各导线上的电流为1 A。 更新定义：订定基本电荷量为1.6021766208 ×10^{-19} 库仑时，电流1安培的新定义就会 变成1秒内通过1库仑电荷的电流大小。 Second 目前定义：铯133原子基态的两个超精细能阶间跃迁对应辐射的9192631770个周期的持续时 间定义为1 sec。 Meter 目前定义：光在真空中於1 / 299792458 sec内行进的距离定义为1 m。 Candela 目前定义：给定一个频率为540.0154 THz的单色辐射光源（黄绿色可见光）与一个方向， 且该辐射源在该方向的辐射强度为1 / 683 W/sr，则该辐射源在该方向的发光 强度为1 cd。 其实，对大部分情况而言，重新校正的国际标准单位所造成的误差是可以忽略的，只有少 数极端测量会受影响[3]，日常生活里我们熟悉的一公斤、一公尺数值几乎不变。 【Reference】 [1]Proposed redefinition of SI base units. Wikipedia Available at: https://goo.gl/WrwOd2 (Accessed: 17th January 2017) [2]Joachim Fischer & Joachim Ullrich. The new system of units. Nature Phys. 12, 4-7 (2016) [3]莫耳和公斤单位的重新定义. 科学Online–科技部高瞻自然科学教学资源平台 Available at: https://goo.gl/bW8Xto (Accessed: 18th January 2017) [4]SI的基本单位介绍. NML国家度量衡标准实验室 Available at: http://goo.gl/QaPxFU . (Accessed: 18th January 2017) --

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