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科学的意义在于看见永恒之物

2019-09-10李拯

科学大观园 2019年2期
关键词:自然界现实定义

李拯

用自然界的基本常数重新定义千克,说明以科学为代表的人类智力活动,其价值就是用想象力超越现实,透过有形之物凝视无影无踪而又无所不在的永恒之物。

对于经常关注自身体重的人们来说,有没有想过这样一个问题:胖了,瘦了,除了与身材变化有关,可能还来自度量衡“千克”的变化吗?假如藏在巴黎郊区的国际千克原器落了灰尘,结果每千克变重了,体重显示的数字也就会变小。这就好比是,国际千克原器落了灰尘,全世界人民都跟着“减肥”。

从今年5月20日开始,这样的幻觉也将不复存在了。国际计量局投票决定标准质量单位不再是国际千克原器,而将使用量子力学中的普朗克常数重新定义千克。这标志着人类将不再依赖于自然界的实物而是运用自然界的法则来定义千克,国际单位制的重新定义是科学进步中具有里程碑意义的时刻。国际千克原器,这块从19世纪以来就扮演千克等价物的铂铱合金圆柱体,将成为人类科学发展的一个历史注脚。

自然界的法则虽不可见,但它无始无终,亘古不变。根据爱因斯坦构建的质能方程,通过普朗克常数来精准定义千克,可以让千克保持高度的稳定性和精确性。对日常生活而言,度量衡的微小变化并不会被察觉,但是在科技发展中,度量衡的稳定性和精确性扮演着极为重要的角色。在上世纪60年代,时间的计量精确到了十亿分之一秒,而正是这一更精确的标准,使GPS技术成为可能。……

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