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世界上有完美的球体吗？科学家打造的最完美球体，仍然有偏差( 二 )


一千克到底有多重？大部分人小时候都听过这样一个脑筋急转弯 ， 那就是“一千克棉花和一千克铁块”哪一个更重 。 那时 ， 可能许多人会脱口而出铁块更重 。 如今我们虽然知道了这就是一个文字游戏 ， 但是对于一千克到底有多重 ， 又是如何被定义的问题 ， 我们还是不甚了解的 。

关于1千克的脑筋急转弯
因此 ， 科学家打造的这颗直径为93.75毫米的球 ， 其实就是为了来“定义千克” 。 这颗球的重量为1千克 ， 它在诞生之后被用来和几个国家的“千克原器”进行比较 ， 验证这些千克原器到底够不够精准 。
要知道 ， 各个国家的千克原器虽然在诞生之初是标准的 ， 但是它们会随着环境的影响 ， 渐渐地出现误差 。

资料显示定义“千克”的实物 ， 是一块用90%铂10%铱打造的标准砝码 。 但这种实物基准容易受环境影响 ， 法国的IPK过去100多年来增重了50微克 ， 导致与质量有关的测量出现偏差 。

千克原器
可见 ， 此前的一千克已经不适用于现在了 ， 在这种情况下国际计量委员会决定 ， 要将一千克的精确度再次提升 ， 使用普朗克常数为基准 ， 来重新定义质量单位 。
在这种情况下 ， 全世界的千克原器都迎来了变革和校准 ， 人们矫正千克的时候也不再会使用到大K ， 而是使用基布尔秤 。
对于这种变化负责计量校准的斯多克表示 ， “诺贝尔奖得主夏尔·爱德华·纪尧姆认为目前的千克定义可以用1万年 ， 这显然过于乐观了 。 我不确定这会不会是最后一次重新定义千克 ， 但新定义应该足以用上一段时间 。 ”

基布尔秤的结构
综上所述 ， 不论是那个接近完美的球 ， 还是科学家做出的一些其他工作 ， 本质上都是为了让基本单位实现量子化 。
这在普通人看来有些多此一举 ， 毕竟千克再怎么精确 ， 对我们日常生活的影响似乎都很轻微 。 但是在科学家看来 ， 这是为了助力未来科学发展必须要做的事情 。
为什么要将计量单位量子化？首先 ， 随着人类的科技进步 ， 诸多高端领域对于精度的要求越来越严格 ， 这些领域当中往往要求误差越小越好 。 这种误差可不是肉眼能否分别这么简单了 ， 就是要近乎于完美才可以 ， 毕竟基本单位必须要在物理上得到复现 ， 不能只是理论上完美 ， 一到实验中 ， 就出现各种偏差 。

高精度领域需求
其次 ， 就是我们如果一直用现实中的大K来定义单位 ， 那么就要接受它在日常环境中的破损和变化 。 千克原器的变化往往是我们始料未知的 ， 如果每年都对它进行测量和校准 ， 也很耽误事 。
最后就是此举其实是人类科技进步的表现 ， 过去我们虽然也知道量子化会更加标准 ， 可是却没有那种条件 。
如今虽然也不能做到尽善尽美 ， 但是好歹在不断接近了 ， 所以为了能让基本单位显得更加“科学” ， 重新定义是很重要的 。

将单位量子化
其实人类在追求探索世界的过程中 ， 做了许多看起来似乎没必要的事情 ， 因为这些事情哪怕过了几千年 ， 甚至上万年都不可能得到完美的结果 。 但是我们却必须要去做 ， 因为有时候结果不是最重要的 ， 重要的是探索的过程 。
完美虽遥不可及 ， 但追求永无止境以咱们普通人的视角来看 ， 打造完美球体似乎没什么用 ， 同理 ， 不停地计算圆周率或者实验逼近绝对零度也没什么意义 。
但实际上 ， 诸多璀璨的理论成果 ， 都是在这些实验中诞生的 ， 人类其实不是在追求完美的“果” ， 而是想在这个过程当中找到更多的“因” 。

“最完美球体”
以圆周率来说 ， 咱们都知道它是一个不循环小数 ， 所以哪怕再怎么算 ， 也不会从中找到任何的规律 。 可即便是这样 ， 科学家依旧会使用超级计算机 ， 来算出小数点后的更多位 。
这不仅凸显了人类坚持探索的恒心 ， 对验证计算机的性能也有着重要的意义 。 而像绝对零度的实验也是 ， 我们只能无限地接近零下237.15℃ ， 却永远无法达到它 。

人类对圆周率的探索
可是科学家不会因为知道“实验没有大结局”就放弃实验 ， 因为许多真理都是在看似无意义的探索中得到的 ， 它需要长久的积淀 。 其实这不仅适用于科学研究 ， 也适用于我们的人生 ， 毕竟完美虽遥不可及 ， 但追求永无止境 。

【世界上有完美的球体吗？科学家打造的最完美球体，仍然有偏差】

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