大K主君退位記

陳軼男

日前，國際計量委員會（CIMP）的科學家們宣布，他們終于確立了“千克（kg）”這一基本單位。物理常數普朗克常量將接替現用的千克標準——國際千克原器“大K”（Le Grand K），它將對千克進行定義。

這么說來，千克要變了？

大部分人不曾聽過國際千克原器，實際上它無處不在。在菜市場稱蔬菜瓜果，為大型汽車輪船測定載重，或是為太陽系外的行星估算質量……這個世界上，對任何物體的質量測定都要追溯到這個39毫米高、底面直徑也為39 毫米的金屬圓柱體上。

1889 年，在法國巴黎召開的第一屆國際計量大會（CGPM）將國際單位制中度量質量的基本單位“千克”定義為“等于國際千克原器的質量”，這個“身高等于腰圍”的圓胖子還得了個昵稱：大K。

從那以后，大K就成為欽定的質量界主君，住進位于巴黎郊區國際計量局（BIPM）復古豪宅的地下儲藏室。

它由9∶1 的鉑銥合金制成，具有極強的抗氧化性和抗化學腐蝕性。圓柱體的形狀也使它的表面積盡量減少，從而較大程度降低附著污染物的影響。

與大K 一母同胞的還有幾十個復制品。其中6個官方復制品與它保存在同一個地下室，其余的則到世界各地，成為不同國家的原器或質量基準。在中國，60號和64號兩顆大K 復制品駐扎在計量科學研究院昌平實驗基地。它們每隔20年都要回到巴黎述職，與官方復制品進行對比，接受數月的嚴格檢查，以確定穩定性。

正是通過這個辛勞又嚴密的工作系統，大K不必御駕親臨，就可以把整個世界的稱重系統掌握在手中。126年來，大K主君的生活只是日復一日地在地下“宅”著，對工作人員來說，大K“什么變化都沒有”就是它最大的作為了。

就在大K 就任質量主君100 年后，科學家們發現，比起復制品的平均質量，大K 的體重減少了近50 微克。

科學家甚至不能確定究竟是大K 的質量變輕了還是復制品變重了。

科學家發現大K表面附著數十微克碳基及汞污染物。碳可能來源于汽車尾氣，汞污染物則來自實驗室內偶爾打破的水銀溫度計和水銀氣壓計。

50 微克，大約是一粒沙子的十分之一，這樣的變化對稱體重、買菜和寄快遞的人們來說，影響可以忽略不計。但對于從事精密科學研究的人而言，1千克單位標準的改變，將會給工作帶來大麻煩。

科學家們不想為大K 的安全擔驚受怕，更不愿將整個世界的質量系統拴在并不靠譜的它身上。1999 年起，國際計量大會就開始要求各國計量科學院通過實驗把質量單位和基本物理常數聯系起來，以便重新定義千克。

2011 年，國際計量委員會正式同意從普朗克常數的角度表達千克。不久前，國際計量委員會探討了一組草案，在2018 年國際計量大會上，安培、摩爾、開爾文和千克都有望被重新定義。

至于大K 的命運，“我們會保留著它。”國際計量局質量工作組前負責人理查德·戴維斯說，“只是它不會再定義任何事情。”

（余娟選自《中國青年報》）