Monday, May 20, 2019

計量

今天遇上看不懂的國際新聞,連看兩遍還是一頭霧水。

“5月20日起,全世界将采用新的国际单位制,时间单位‘秒’、长度单位‘米‘等7个基本单位全部从实物原器改为常数定义。”

公斤、公尺、秒、攝氏、安培……這些基本單位不是大家都認知嗎?中學物理課第一章就是讀國際計量單位SI,重新定義是什麼概念?實物原器?常數?重新定義後,我的體重會比昨天輕,身高更高一點?好多的問號。

翻找谷歌大神,在1875年的這一天,17個國家在巴黎簽署metre公約,協調國際計量單位,在1960年正式定為“國際單位制”(SI)。當年為了統一標準,科學家制作實體原型,作為這些單位的基準。如測量重量,是根據鉑銥合金制成的標準圓柱型金屬原型(國際公斤原型,Big K)為基準。

這大K被三個不同大小玻璃鐘罩保護,存放在國際計量局位於巴黎郊區總部密室的保險箱裏,只有3個負責人有鑰匙,不能隨意打開。成員國按照一樣大小及原料制作復制品,定時與大K進行校準。尷尬的事情發生了,100多年後原型與復制品平均重量相比,才發現大K的質量慢慢流逝,標準公斤變成不標準。因为實物原型的不穩定,造就今天起使用穩定的物理常數(constant)定義計量單位。

我們現在用計量單位用得理所當然,當年要讓世界各國接受的過程是挺波折的。當時英國拒絕簽署公約直到1884年,簽约後人民日常生活依舊用英制單位,如英尺、英寸、盎司。美國是一早簽公約,卻沒有真正落實,繼續沿用英制單位。

1999年宇航界發生一件大事,長途跋涉9個月的火星氣候軌道器(MCO)準備進入預定軌道時,忽然神秘消失。調查報告出來让人哭笑不得,制造公司數據是用英制單位,而美國太空署使用公制單位,實驗室人員以為公制沒轉換,最後造成MCO偏離軌道墜毀。

看完慘痛的歷史,還有一個關鍵問題還沒解答,重新定義後對我們日常有什麼影響?深呼吸。其實……一點影響也沒有,電子秤正常操作,若體重60公斤繼續60公斤,沒變輕也沒變高,是不有點失望。當然測量越來越精準,相信對科學科技會更深遠影響。

明明只是一則不起眼的新聞,最後卻像上了一堂科普課。1.93億美元的代價,提醒我們要認真對待細節,統一也很重要,一個國家允許太多分化制度存在會有很大風險。同時,也印證人類都是從錯誤中走過來,世界只會越來越進步,移居火星指日可待。


衍伸閱讀:https://theconversation.com/the-way-we-define-kilograms-metres-and-seconds-changes-today-117255

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