第57章 關於“米”的對話(3 / 3)

國際米原器的出現,是人類長度測量技術標準從人體部位的相對量值到實物量值轉化的重要轉折。”

說了這麼多,高建終於停下來,喝了口水休息一下。

“那麼,我們現在所用的米,就是從這個米原器來的囉?我們國家的尺和米為什麼正好是3倍的關係?能有這麼巧合的事情嗎?”二狗又開始了新的問題。

“為了可以使我國與國際科學界、工商界接軌,1908年,清政府製定了采用國際單位製度的規模和實施條例。國際權威局應邀生產了鉑銥合金和鎳鋼合金原輔材料的標準米器,並運回華夏。1928年,頒布了《計量衡算法》,規定以‘萬國公製’為標準體係,並臨時以‘市場製’為過渡輔助體係,修改了我國原來的計量體係,強行適應國際單位。規定1公尺為1米\u003d3市尺,1公升\u003d1市升,1 公斤\u003d2市斤。新修訂的市尺、市升和市斤和原來舊的尺、升、斤大致相當,這樣在引進國際標準單位的同時也適應了人們原來的生活習慣。與公製的轉換很簡單,使國際單位製逐漸為公眾所接受。1949年以後,國際單位製由政府係統在全國範圍內普及。因此,1米\u003d3尺是人為的規定,並不是巧合。

華夏國不同朝代時,尺的長度都是不一樣的。商代的一尺約等於現在的16.95厘米,周代一尺約等於現在的23.1厘米、秦時一尺約等於現在的23.1厘米、漢時一尺約等於現在的23.75厘米、三國時期一尺約等於現在的24.2厘米、南朝一尺約等於現在的25.8厘米、北魏一尺約等於現在的30.9厘米、隋代一尺約等於現在的29.6厘米、唐代一尺約等於現在的30.7厘米、宋元時一尺約等於現在的31.68厘米。現在的一市尺相當於33.3333厘米。總體上看,尺越來越長了。

《三國演義》中古人動不動就身長八尺,其實也就相當於今天的1.95米左右。

1959年華夏國發布了《關於統一計量製度的命令》,確定米製為我國計量製度。1977年國務院頒布的《計量管理條例(試行)》,規定:“我國的基本計量製度是米製(即“公製”),逐步采用國際單位製”。1978年又批準成立了由20人組成的“國際單位製推行委員會””,負責組織全國性的國際單位製推行工作。1979年1月1日,中藥方劑計量開始采用公製。為了保證國家計量製度的統一,1985年華夏國頒布了《計量法》,第二條規定:“國家采用國際單位製”。自1991年1月1日起,法定單位製成為我國唯一的法定計量單位。

到目前為止,世界上224個國家和地區,大多采用國際單位製,隻有美國、緬甸和利比裏亞仍堅持采用英製,拒絕使用公製。後兩個國家可能是由於習慣問題,而美國拒絕它,是因為他作為科技、工業的領導者和遊戲規則的製定者,不肯執行其他國家主導製定的標準。”

聽高建講了這麼多的故事,二狗又問:“費了這麼多事才完成的國際米原器現在怎麼樣了?”

“保存得的再好,也不可能保證它永遠沒有任何損失。萬一哪一天它損壞了,就很難再製作出一個和它長度相等的米原器。況且它的精度隻有0.1微米,早已不能滿足現代的科學測量的精度需要。在1960年召開的第11屆國際計量大會上,各國代表一致通過決議,廢除了米原器對米的定義,理由是它既不方便,也不準確。”

“費了這麼多事,這就廢了?”

“采用實物量值的方法做的再精確,也是難以保存的,維護費用極高。因此采用自然量值作為單位基準器的設想一直為人們所向往。20世紀50年代,隨著同位素光譜光源的發展。發現了寬度很窄的氪 - 86同位素譜線,加上幹涉技術的成功,人們終於找到了一種不易毀壞的自然標準,即以光波波長作為長度單位的自然基準。

1960年第十一屆國際計量大會對米的定義作了如下更改:”米的長度等於氪- 86原子的2P10和5d5能級之間躍遷的輻射在真空中波長的1650763.73倍”。這一自然基準,性能穩定,沒有變形問題,容易複現,而且具有很高的複現精度。精確度可以達到 0.001微米,比用米原器法提高了100倍。世界各地都可以製造氪燈,不必去國際計量局核對米尺了。我國於1963年也建立了氪-86同位素長度基準。米的定義更改後,國際米原器仍按原規定保存在國際計量局。”

“這就精確多了,那麼現在的米就是用的這個定義嗎?”

“不是的。激光出現以後,氪燈就遜色多了。用激光的波長當尺,從理論上推算,可以比氪86同位素燈準確100萬倍。1969年用激光測量地球和月球之間的距離,長達38萬多千米,誤差隻有幾米。得益於光速測量技術的提高,1983年10月,聯合國度量組織在巴黎舉行會議,規定了新的“米”的定義,即把光在真空中1/299792458 秒所走的距離定為一個標準米。采用了自然界的基本物理常數——光速常數作為“米”這一國際基本單位的定義。

這就是我們現在使用的米。”

“好麻煩米啊!不過這個方法雖然好,卻又引出了一個新的問題。”二狗說。

“什麼問題?”高建問。

“它引入了另外一個難以定義的物理量——秒,或者說,是時間。我們隻有準確地測定時間,才能準確地測定米啊!那我們如何準確地測定時間呢?”

“好不容易回答了你一個問題,又來一個更難回答的新問題。下次再說吧!”