【新的公斤定義520走馬上任囉～】
恭喜國際公斤原器 IPK 「大K」退休，從 5/20 起改採新的單位計算公斤，對需要精細測量的產業來說會更加精準，也不用常常為了大K忽然掉體重而擔心受怕了～
如果你真的很想很想知道新的公斤算法是怎樣，文章裡有↓↓
#公斤原器
#小編開聊
昨天的一公斤，不是今天的一公斤？「公斤」的新定義今天生效啦！
自從 1889 年，第一屆國際度量衡大會定義「一公斤」等於「國際公斤原器（International Prototype of the Kilogram，IPK）」的質量，就沒再改過了，成為最後一個還在用實體物來定義的基本單位。
然而實體物並非永恆不變，即使封存在真空的三層玻璃罩內，又有嚴密的環境監控，IPK 和它的複製品的質量差值還是愈來愈高，在最近一次（2014年）的測量顯示，差值已達到50微克（μg）。這種不穩定、不精確的情況可讓人無法忍受啊！
因此，在科學界幾十年來的努力下，終於在去年第 26 屆國際度量衡大會拍板定案，由 #普朗克常數 重新定義公斤，並定於世界計量日（World Metrology Day）的今天正式生效，和國際公斤原器說 bye-bye！
現在，以普朗克常數 h=6.62607015×10^-34 kg⋅m2⋅s−1 來定義質量有兩種方法，第一種是以「基布爾秤（Kibble balance）」測量。測量又分為靜態模式和動態模式，在靜態模式中，天平一端放置砝碼，下方在磁場中放置線圈，將線圈通過電流 I 會受力，當磁力與重力達到靜力平衡時 mg=IBL；在動態模式中，拿掉砝碼，將線圈以等速度 v 移動，會產生感應電動勢 V=vBL；兩種模式中，BL 的數值一樣，因此整理得到 IV=mgv 或是 m = IV/gν。然後電流和電壓，根據約瑟夫森效應和量子霍爾效應，就會連結到普朗克常數囉！
而我國採用的是第二種，X 光晶體密度法（x-ray-crystal-density method, XRCD method），又稱為矽晶球法。由德國聯邦物理技術研究院（PTB）製作的高純度矽晶球，是經過純化、長晶、切割、研磨與拋光多道程序所製作，純度超過 99.99 %、直徑為 93.7 mm 的完美球體。藉由計數矽晶球內含有多少顆矽原子，再乘以矽原子平均質量（而矽原子的質量會連結至普朗克常數），進而得到非常精確的矽晶球質量。
今天新制上路後，世界各國的質量單位精準度就往前邁一步啦！不過啊，在半導體、醫療等精密產業是失之毫釐、差之千里，如果你去量體重，是看不出來差別的呦（逃~
參考資料
1.科學月刊，＜SI基本單位的重新定義＞
http://scimonth.blogspot.com/2018/09/si.html
2.NIST，＜Kilogram: The Kibble Balance＞
https://www.nist.gov/si-redefinition/kilogram-kibble-balance
3.國家度量衡標準實驗室，＜新質量標準「公斤」 重新定義＞
https://www.nml.org.tw/…/rela…/3851-2019-02-19-17-04-08.html
4.國家度量衡標準實驗室，＜質量的單位：千克(kg) ＞
https://www.nml.org.tw/…/new-…/3343-2014-05-16-03-45-54.html
5.實作派電子實驗室，＜公斤定義-改用普朗克常數定義/揮別公斤原器＞
https://www.strongpilab.com/kilogram-redefine-by-planckcon…/
📸圖片來源：pixabay
https://pixabay.com/p…/kitchen-scale-weight-cooking-2608932/
普朗克常數si制 在 [新聞] 科學家重任：重新定義「公斤」 - 看板Physics - 批踢踢 ... 的推薦與評價
https://tw.news.yahoo.com/article/url/d/a/110124/19/2lcaz.html
圖:https://tinyurl.com/4mwfk4f
（法新社倫敦24日電） 一個用來作為國際重量標準的人造金屬塊，傳出重量微幅下降後
，科學家今天表示，他們很快就能以非實體的方式，給「公斤」下定義。
研究人員謹慎地認為，這項任務還需一段時間才能完成，但由於公斤是最後一個以人
工製品作定義的國際單位，因此任務一旦完成，將終結這個人工製品的使用壽命。
目前，國際標準的「公斤」（相當於2.2磅），是一個自1889年以來就以三道鎖保護
在法國國際度量衡局（Bureau of Weights and Measures, BIPM）的鉑銥合金圓柱體。
然而，存放在色維爾（Sevres）國際度量衡局的這個鉑銥合金圓柱體，重量出現神秘
變化、悄悄「減重」，引發科學家關切。
局內的專家在2007年發現，這塊金屬比其他幾塊複製品輕了50微克（相當於
0.0000017盎司），意謂這塊金屬少了相當於一小粒沙子的重量。
為此，科學家現在正努力尋找一種非實體的方式來定義「公斤」，以便跟國際單位制
（InternationalSystem of Units, SI）的另外6種單位一致。
這6單位分別為公尺、秒、安培、開爾文（Kelvin）、莫耳（mole）和坎德拉（
candela），且沒有一個的定義涉及人工製品。
科學家正在研究，以普朗克常數（Planckconstant）重新為公斤下定義。
國際度量衡局科學家史托克（Michael Stock）今天將在倫敦討論這項修改案。史托
克說，這塊被稱為「國際原型」的金屬塊，使用壽命即將結束。
他說：「度量衡變得越來越精準，而精準的度量衡需要好的單位定義來表達。」
（譯者：中央社賴秀如）
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Louis Harold Gray Charles Augustin de Coulomb Rolf Maximilian Sievert
Heinrich Rudolf Hertz Count Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
Isaac Newton Georg Simon Ohm Wilhelm Eduard Weber Henri Becquerel
Blaise Pascal Ernst Werner von Siemens
James Prescott Joule Joseph Henry Lord Kelvin 謹獻上無盡崇敬與敬意
Michael Faraday James Watt Nikola Tesla Andre-Marie Ampere 版本3.02.11.5
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 114.47.67.187
然後每50年其餘正式複製品要被拿回巴黎和IPK重新校準 紀錄誤差值
這些在wikipedia的國際公斤原器可以查到
不過拿一個人類鑄造可能會變動的原器來當物理量基準 說真的倒不如拿常數來當基準
我猜IPK大概也是類似原因吧? 和同樣保存在巴黎的那六塊複製品比才會比較輕
※ 編輯: HDT 來自: 114.47.67.187 (01/24 20:52)
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