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诺贝尔物理奖得主克利钦在沪演讲用宇宙常量世界和平

2020-02-15 13:10:29来源:励志吧0次阅读

诺贝尔物理奖得主克利钦在沪演讲 用宇宙常量重新定义“公斤”

本报讯(俞陶然)昨天,上海科协大讲坛“对话诺奖大师——一米究竟有多长”在科学会堂举行,1985年诺贝尔物理奖获得者、德国马普学会固体物理研究所所长克劳斯·冯·克利钦为大学生听众做了精彩演讲。米、千克……这些日常生活中使用的单位,在克利钦看来都极富科学含量,需要科研人员孜孜以求地探索,方能得到其精确定义。

国际单位制由国际计量大会采用和推荐,包含7个严格定义的基本单位:米(长度)、公斤(质量)、秒(时间)、安培(电流)、开尔文(热力学温度)、摩尔(物资的量)和坎德拉(发光强度)。演讲中,克利钦重点介绍了“米”的定义变迁。1789年法国大革命成功后,法国科学院提出一套新的十进制度量衡制度,以地球子午线的4000万分之一作为标准单位,命名为“米”。1799年,法国科研团队根据测量结果制成一根铂质原器——铂杆,将此杆两端之间的距离定义为“1米”。然而,实物定义是不可靠的,随着科学的发展,国际计量大会最终将1米定义为:光在真空中行进1/秒的距离。“光速是一个宇宙常量,用它来定义单位,最为可靠。”

克利钦获得诺贝尔奖的成果,与“公斤”定义有关。目前,公斤是唯一一个仍然使用人工制品作定义的国际单位,1千克的定义就是“国际公斤原器的质量”,这个原器存放在位于巴黎的国际计量局的保险柜里。能否用更靠谱的宇宙常量来定义“公斤”?克利钦发现的量子霍尔效应给出了肯定回答。霍尔效应是指当固体导体放置在一个磁场内,且有电流通过时,导体内的电荷载子遭到洛伦兹力后偏向一边,继而产生电压的现象。作为霍尔效应的量子力学版本,量子霍尔效应让人们重新认识“电阻”,从1990年起,电阻单位“欧姆”的定义改由量子霍尔效应肯定。克利钦指出,“千克”的定义也可以由量子霍尔效应肯定,因为量子力学中的宇宙常量——普朗克常数与质量有逐一对应关系。

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