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然而这个充当一千克标准的圆柱不久被证明是个“次品” , 它实际等同于标准状态下1.000028 立方分米的纯水 , 所以如果以它为标准 , 那么所谓一吨的货实际质量是一吨零28克 。 不完美啊!
这个问题一直延续了近90年 , 直到1879年英国的一家金属铸造公司Johnson Matthey (庄信万丰)采取新的方案 , 制作了三个直径和高度约为39毫米 , 含90%铂和10%铱合金的圆柱体 , 即千克原器 , 分别命名为KI, KII 和 KIII 。 稍后的测试中KIII脱颖而出 , 在1889年第一届国际计量大会被正式确定为世界上第一个也是唯一的IPK , 同时千克的定义也修改为“IPK的质量” 。

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恭喜KIII成功加冕
实际上铸造公司Johnson Matthey在1884年还制作了40件千克原器 (以及30件米原器) , BIPM选择保留了其中的6个 , 将其它34个发给了米制公约的成员国 。 鉴于这些千克原器很金贵 , 大伙儿决定没事儿不捣腾 , 好好保管 , 每隔40年送回BIPM和IPK校验一次以确保它们仍然保持一千克的质量 。 随着国际单位制的推广和米制公约国成员的增加 , 更多千克原器被制作和分发 , 而且为了确保安全 , 很多国家都会保存多个 。 比如我国的国家千克基准是1965年由BIPM检定、编号为60的千克原器 , 但我国还保存了编号64 。 美国在计量方面最别扭 , 成天儿的磅啊加仑啊守着英国的老古董 , 人家英国自己在1995年都放弃了!但就是这么个顽固的家伙 , 手里却握着5个千克原器 , 是除了法国以外持有千克原器最多的国家 。
然而问题还远远没有解决 , 前面提到各成员国的千克原器每40年都要”回娘家省亲” , 沐浴更衣 , 称量体重 , 确保它们的准确性 。 这是一项极其繁琐复杂的工作 。

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上图显示的是一些千克原器在1948年和1989年两次校对的结果 , 可以看到大部分千克原器“体重”都略有增加 , 但有些千克原器比如K4 , 因为是经常使用的检测标准 , 所以磨损比较大 , 记录显示在110年间 , 它相对于IPK“减重”41微克 。 BIPM对于自己保存的IPK和六个官方副本也一直密切监控 , 分别在1946 , 1991以及2014年对他们进行了清洗校验 。 尤其2014年这次 , 其目的主要是响应改变千克定义的建议 , 证明这种实物存储的方法不是一种精确可靠的的标准 。

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The M-one vacuum mass comparator from METTLER TOLEDO-质量比较仪 , 用于2014的校验 。
下图中显示的是和IPK相比较 , 六个官方副本的质量偏差走势 。

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可以看出每个副本质量是在不断变化的 ,

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上图是BIPM做的另一个实验:检测在清洗官方副本和IPK之后的十个月内质量的波动 。 可以看到IPK也没能幸免 。
总之根据以上实验数据得出结论 , 世界范围的原型已经缓慢但无可避免地各自改变着质量 。 同样清楚的是 , 与官方副本相比 , IPK的质量在上个世纪可能减少了50微克或更多 。 物理学家们无法提出合理的机制来解释这种漂移的原因 , 无论是IPK质量的稳定下降 , 还是分散在全世界的千克原器质量的增加 。 现行的千克计量法实在落后 , 和时代进步发展严重脱节 , 需要被淘汰 。
事实上呼吁更改千克计量方法的声音最早出现在2005年年度国际计量委员会上 。 促成这一提议的另一个原因来自于另一个基本单位“米”的定义的发展改变 。 前面提到当初和40 个千克原器一起被铸造的 , 还有30个米原器 。 但之后科学技术突飞猛进 , 1960年米原器被正式弃用 , 改为量子物理定义:特定原子能级跃迁的波长的倍数(在《七年之旅量一米》一文中再解释) 。 1983年 , 米的定义再次更新 , 设定为“光在真空中行进1/299792458 秒的距离”(注意 , 这里提到了秒 , 又是一个基本单位 , 真是一环套一环啊!) 。
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