走近SI

开栏的话

2019年5月20日，将会在人类历史上留下浓墨重彩的一笔。这一天，新的国际单位制（SI）将正式启用。SI基本单位中的4个，即千克、安培、开尔文和摩尔分别改由普朗克常数h、基本电荷常数e、玻尔兹曼常数k和阿佛加德罗常数NA定义。这是SI自1960年创建以来最为重大的变革，是科学进步的里程碑。

在5月20日世界计量日到来前夕，为了更好地解读新的国际单位制（SI），本报与中国计量科学研究院合作，共同推出“走近SI”专栏，刊登来源于欧洲计量组织（EURAMET）的科普文章，连续7天向读者们介绍SI的7个基本单位。敬请关注。

米

“你居然从没听说过‘千年隼号’？这艘飞船在12秒差距（是天文学上的一种长度单位。秒差距是一种最古老的，同时也是最标准的测量恒星距离的方法）内就跑完了科舍尔航线（电影《星球大战》虚构的一条超空间航线，电影里其他飞船则至少要用20秒差距以上才能完成的距离）！”在科幻电影《星球大战》中，船长汉索罗对“千年隼号”的描述令人印象深刻，但其中有些道理却不太对。

你知道这是为什么吗？因为话中形容飞船超凡性能的单位“秒差距”不是时间单位，而是长度单位！

汉索罗对飞船物理性能的表述不太精准，可能在大家的意料之中。不过，其实他并非完全错误。因为长度是用时间来定义的。什么意思呢？在汉索罗的这句话里，一个“秒差距”大约相当于3.26光年，而1光年是光在1年时间里传播的距离。

回到地球上来，我们也用同样的方法定义长度。“米”是国际单位制（SI）中长度的基本单位，可以这么理解：1米等于光在1/299 792 458秒的时间里传播的距离。光是宇宙中目前已知速度最快的存在，且真空中的光速保持不变，所以我们用光在一定时间内传播的距离来定义长度。这意味着如果分别在法国、加拿大、巴西或印度测量真空中光在1/299 792 458秒的时间里传播的距离，无论何地你都会得到完全一样的结果！

2019年5月20日，“米”的官方定义将变更为：

当真空中光速以单位m s-1表示时，将其固定数值取为299 792 458来定义米，其中秒用铯频率△ v 来定义。

“米”的新旧定义到底有什么不同呢？其实没什么大的改变，只是换了种表述方式，内含的物理概念仍然与之前一样。（来源：欧洲计量组织 翻译：中国计量院 晏刘莹 高蔚 整理：史玉成）

《中国质量报》