019年國際單位制基本單位重新定義一覽

學(xué)習(xí) 2019-5-22 

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具體事件見：CV1534277

總述：

• 根據(jù)計(jì)量單位咨詢委員會(huì)的提案，在2019年版本的定義中，所有基本單位的定義都將被改寫或者重寫。改寫核心是將定義由“單位中心”變?yōu)椤俺?shù)中心”。

• 在“單位中心”的定義中，一個(gè)單位是由實(shí)物例子定義。比如自1889年至2019年，千克被定義為“國際千克原器的質(zhì)量”，即國際千克原器的質(zhì)量等于1千克。

• 在“常數(shù)中心”的定義中，自然常量被定以確定的值，單位的定義則通過自然常量的定值作為結(jié)果呈現(xiàn)。比如自1983年至今，光速被定義為每秒299,792,458米，而秒已經(jīng)被定義，因而米這個(gè)單位也因而被定義了。

• 在2019年新定義中，秒、米和坎德拉的定義實(shí)質(zhì)上沒有改變，只是文字上表達(dá)更為嚴(yán)格；千克、安培、開爾文和摩爾則有根本上的重大改變。

下面將列述與2019年5月20日正式通過國際單位制基本單位定義的英文原文與中文譯文：

1、秒：

秒的新定義實(shí)質(zhì)上與現(xiàn)有的相同，但表達(dá)更為嚴(yán)格。

• 過去定義:

• 英文原文：The second is the duration of 9,192,631,770 periods of the radiation corresponding to the transition between the two hyperfine levels of the ground state of the caesium-133 atom.

• 中文：銫133原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)間躍遷對(duì)應(yīng)輻射的 9,192,631,770 個(gè)周期的持續(xù)時(shí)間。

• 2019年定義:

• 英文決議原文：The second, symbol s, is the SI unit of time. It is defined by taking the fixed numerical value of the caesium frequency ΔνCs, the unperturbed ground-state hyperfine transition frequency of the caesium-133 atom, to be 9,192,631,770 when expressed in the unit Hz, which is equal to s?1.

• 中文決議：秒，符號(hào) s，SI 的時(shí)間單位。當(dāng)銫的頻率ΔνCs，即銫 133 原子基態(tài)的超精細(xì)能級(jí)躍遷頻率以單位 Hz，即 s?1，表示時(shí)，將其固定數(shù)值取為 9,192,631,770 來定義秒。

2、米：

米的新的新定義實(shí)質(zhì)上與現(xiàn)有的相同，但表達(dá)更為嚴(yán)格。

• 過去定義:

• 英文原文：The metre is the length of the path travelled by light in vacuum during a time interval of 1/299,792,458 of a second.

• 中文：光在真空中于 1/299,792,458 秒內(nèi)行進(jìn)的距離。

• 2019年定義:
  英文決議原文：The metre, symbol m, is the SI unit of length. It is defined by taking the fixed numerical value of the speed of light in vacuum c to be 299,792,458 when expressed in the unit m?s?1, where the second is defined in terms of the caesium frequency ΔνCs.

• 中文決議：米，符號(hào) m，SI 的長度單位。當(dāng)真空中光的速度 c 以 單位 m/s 表示時(shí)，將其固定數(shù)值取為 299 792 458 來 定義米，其中秒用ΔνCs定義。

3、千克：

千克的新定義有根本上的重大改變，它不再依賴人造物（國際千克原器），改以普朗克常數(shù)聯(lián)系電磁波頻率和等效質(zhì)量。

• 過去定義:

• 英文原文：The kilogram is the unit of mass; it is equal to the mass of the international prototype of the kilogram.

• 中文：千克是一個(gè)質(zhì)量單位；千克與國際千克原器的質(zhì)量相等

• 2019年定義:
  英文決議原文：The kilogram, symbol kg, is the SI unit of mass. It is defined by taking the fixed numerical value of thePlanck constant h to be 6.62607015×10?3? when expressed in the unit J?s, which is equal to kg?m2?s?1, where the metre and the second are defined in terms of c and ΔνCs.

• 中文決議：千克，符號(hào) kg，SI 的質(zhì)量單位。當(dāng)普朗克常數(shù)h以 單位 J?s，即 kg?m2?s?1，表示時(shí)，將其固定數(shù)值取為 6.62607015×10?3? 來定義千克，其中米和秒用 c 和 ΔνCs定義。

4、安培：

安培的新定義有根本上的重大改變。舊定義中，安培與兩條無限長且截面積可忽略的導(dǎo)體有關(guān)，這樣的條件在現(xiàn)實(shí)中并不存在。因此，改用了基本電荷 e 重新定義安培，這樣的條件可以在實(shí)驗(yàn)室中重現(xiàn)，同時(shí)較簡單易明。在新定義中，安培只是跟“秒”有關(guān)，與“米”和“千克”無關(guān)。

過去定義:

• 英文原文：The ampere is that constant current which, if maintained in two straight parallel conductors of infinite length, of negligible circular cross-section, and placed 1 m apart in vacuum, would produce between these conductors a force equal to 2×10?? newton per metre of length.

• 中文：真空中，截面積可忽略的兩根相距 1 米的無限長平行圓直導(dǎo)線內(nèi)，通以等量恒定電流時(shí)，若導(dǎo)線間相互作用在每米長度上的力為 2×10?? 牛頓，則每根導(dǎo)線中的電流為 1 安培。

• 2019年定義:
  英文決議原文：The ampere, symbol A, is the SI unit of electric current. It is defined by taking the fixed numerical value of the elementary charge e to be 1.602176634×10?19 when expressed in the unit C, which is equal to A?s, where the second is defined in terms of ΔνCs.

• 中文決議：安培，符號(hào) A，SI 的電流單位。當(dāng)基本電荷 e，以單位 C，即 A·s，表示時(shí)，將其固定數(shù)值取為1.602176634×10?1?來定義安培，其中秒用ΔνCs定義。

5、開爾文：

開爾文的新定義有根本上的重大改變。舊定義中，熱力學(xué)溫度單位與水的三相點(diǎn)有關(guān)，新定義以玻爾茲曼常數(shù)聯(lián)系溫度和能量。

• 過去定義:

• 英文原文：The kelvin, unit of thermodynamic temperature, is 1/273.16 of the thermodynamic temperature of the triple point of water.

• 中文：開爾文，熱力學(xué)溫度單位，等于水的三相點(diǎn)的熱力學(xué)溫度的1/273.16。

• 2019年定義: 
  英文決議原文：The kelvin, symbol K, is the SI unit of thermodynamic temperature. It is defined by taking the fixed numerical value of the Boltzmann constant k to be 1.380649×10?23 when expressed in the unit J?K?1, which is equal to kg?m2?s?2?K?1, where the kilogram, metre and second are defined in terms of h, c and ΔνCs.

• 中文決議：開爾文，符號(hào) K，SI 的熱力學(xué)溫度單位。當(dāng)玻爾茲曼常數(shù)k 以單位J?K?1，即 kg?m2?s?2?K?1，表示時(shí)，將其固定數(shù)值取為1.380649×10?23 來定義開爾文，其中千克、米和秒用h, c 和ΔνCs定義。

6、摩爾：

摩爾的新定義有根本上的重大改變。原有定義中，摩爾與另一基本單位“千克”有關(guān)。新定義中，利用物理常數(shù)阿伏伽德羅數(shù)直接定義了摩爾。

• 過去定義:

• 英文原文：The mole is the amount of substance of a system that contains as many elementary entities as there are atoms in 0.012 kilogram of carbon-12. When the mole is used, the elementary entities must be specified and may be atoms, molecules, ions, electrons, other particles, or specified groups of such particles.

• 中文：1摩爾是指系統(tǒng)所含的基本微粒個(gè)數(shù)等于12克的碳-12。當(dāng)使用摩爾時(shí)，基本粒子可以是原子、分子、 離子、電子，其它任意粒子或粒子的特定組合。

• 2019年定義:
  英文決議原文：The mole, symbol mol, is the SI unit of amount of substance. One mole contains exactly 6.02214076×1023 elementary entities. This number is the fixed numerical value of the Avogadro constant, NA, when expressed in the unit mol?1 and is called the Avogadro number.

• The amount of substance, symbol n, of a system is a measure of the number of specified elementary entities. An elementary entity may be an atom, a molecule, an ion, an electron, any other particle or specified group of particles.

• 中文決議：摩爾，符號(hào) mol，SI 的物質(zhì)的量的單位。1 摩爾精確包含 6.02214076×1023個(gè)基本粒子。該數(shù)即為以單位mol?1表示的阿伏伽德羅常數(shù)NA的固定數(shù)值，稱為阿伏伽德羅數(shù)。

• 一個(gè)系統(tǒng)的物質(zhì)的量，符號(hào) n，是該系統(tǒng)包含的特定基本粒子數(shù)量的量度?；玖Ｗ涌梢允窃?、分子、 離子、電子，其它任意粒子或粒子的特定組合。

7、坎德拉：

坎德拉的新定義實(shí)質(zhì)上與現(xiàn)有的相同，但表達(dá)更為嚴(yán)格。

• 過去定義:

• 英文原文：The candela is the luminous intensity, in a given direction, of a source that emits monochromatic radiation of frequency 540×1012 Hz and that has a radiant intensity in that direction of 1/683 watt per steradian.

• 中文：坎德拉是發(fā)出 540 x 1012 Hz 頻率的單色輻射源在給定方向上的發(fā)光強(qiáng)度，該方向上的輻射強(qiáng)度為 1/683 W/sr。

• 2019年定義:
  英文決議原文：The candela, symbol cd, is the SI unit of luminous intensity in a given direction. It is defined by taking the fixed numerical value of the luminous efficacy of monochromatic radiation of frequency 540×1012 Hz, Kcd, to be 683 when expressed in the unit lm?W?1, which is equal to cd?sr?W?1, or cd?sr?kg?1?m?2?s3, where the kilogram, metre and second are defined in terms of h, c and ΔνCs.

• 中文決議：坎德拉，符號(hào) cd，SI 的給定方向上發(fā)光強(qiáng)度的單位。 當(dāng)頻率為540×1012 Hz的單色輻射的發(fā)光效率以單位lm?W?1，即cd?sr?W?1, 或 cd?sr?kg?1?m?2?s3，表示時(shí)，將其固定數(shù)值取為 683 來定義坎德拉，其中千克、米、秒 分別用 h, c和ΔνCs定義。