说了这么多,高建终于停下来,喝了口水休息一下。
“那么,我们现在所用的米,就是从这个米原器来的啰?我们国家的尺和米为什么正好是3倍的关系?能有这么巧合的事情吗?”二狗又开始了新的问题。
“为了可以使我国与国际科学界、工商界接轨,1908年,清政府制定了采用国际单位制度的规模和实施条例。国际权威局应邀生产了铂铱合金和镍钢合金原辅材料的标准米器,并运回华夏。1928年,颁布了《计量衡算法》,规定以‘万国公制’为标准体系,并临时以‘市场制’为过渡辅助体系,修改了我国原来的计量体系,强行适应国际单位。规定1公尺为1米=3市尺,1公升=1市升,1 公斤=2市斤。新修订的市尺、市升和市斤和原来旧的尺、升、斤大致相当,这样在引进国际标准单位的同时也适应了人们原来的生活习惯。与公制的转换很简单,使国际单位制逐渐为公众所接受。1949年以后,国际单位制由政府系统在全国范围内普及。因此,1米=3尺是人为的规定,并不是巧合。
华夏国不同朝代时,尺的长度都是不一样的。商代的一尺约等于现在的16.95厘米,周代一尺约等于现在的23.1厘米、秦时一尺约等于现在的23.1厘米、汉时一尺约等于现在的23.75厘米、三国时期一尺约等于现在的24.2厘米、南朝一尺约等于现在的25.8厘米、北魏一尺约等于现在的30.9厘米、隋代一尺约等于现在的29.6厘米、唐代一尺约等于现在的30.7厘米、宋元时一尺约等于现在的31.68厘米。现在的一市尺相当于33.3333厘米。总体上看,尺越来越长了。
《三国演义》中古人动不动就身长八尺,其实也就相当于今天的1.95米左右。
1959年华夏国发布了《关于统一计量制度的命令》,确定米制为我国计量制度。1977年国务院颁布的《计量管理条例(试行)》,规定:“我国的基本计量制度是米制(即“公制”),逐步采用国际单位制”。1978年又批准成立了由20人组成的“国际单位制推行委员会””,负责组织全国性的国际单位制推行工作。1979年1月1日,中药方剂计量开始采用公制。为了保证国家计量制度的统一,1985年华夏国颁布了《计量法》,第二条规定:“国家采用国际单位制”。自1991年1月1日起,法定单位制成为我国唯一的法定计量单位。
到目前为止,世界上224个国家和地区,大多采用国际单位制,只有美国、缅甸和利比里亚仍坚持采用英制,拒绝使用公制。后两个国家可能是由于习惯问题,而美国拒绝它,是因为他作为科技、工业的领导者和游戏规则的制定者,不肯执行其他国家主导制定的标准。”
听高建讲了这么多的故事,二狗又问:“费了这么多事才完成的国际米原器现在怎么样了?”
“保存得的再好,也不可能保证它永远没有任何损失。万一哪一天它损坏了,就很难再制作出一个和它长度相等的米原器。况且它的精度只有0.1微米,早已不能满足现代的科学测量的精度需要。在1960年召开的第11届国际计量大会上,各国代表一致通过决议,废除了米原器对米的定义,理由是它既不方便,也不准确。”
“费了这么多事,这就废了?”
“采用实物量值的方法做的再精确,也是难以保存的,维护费用极高。因此采用自然量值作为单位基准器的设想一直为人们所向往。20世纪50年代,随着同位素光谱光源的发展。发现了宽度很窄的氪 - 86同位素谱线,加上干涉技术的成功,人们终于找到了一种不易毁坏的自然标准,即以光波波长作为长度单位的自然基准。
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1960年第十一届国际计量大会对米的定义作了如下更改:”米的长度等于氪- 86原子的2P10和5d5能级之间跃迁的辐射在真空中波长的.73倍”。这一自然基准,性能稳定,没有变形问题,容易复现,而且具有很高的复现精度。精确度可以达到 0.001微米,比用米原器法提高了100倍。世界各地都可以制造氪灯,不必去国际计量局核对米尺了。我国于1963年也建立了氪-86同位素长度基准。米的定义更改后,国际米原器仍按原规定保存在国际计量局。”
“这就精确多了,那么现在的米就是用的这个定义吗?”
“不是的。激光出现以后,氪灯就逊色多了。用激光的波长当尺,从理论上推算,可以比氪86同位素灯准确100万倍。1969年用激光测量地球和月球之间的距离,长达38万多千米,误差只有几米。得益于光速测量技术的提高,1983年10月,联合国度量组织在巴黎举行会议,规定了新的“米”的定义,即把光在真空中1/ 秒所走的距离定为一个标准米。采用了自然界的基本物理常数——光速常数作为“米”这一国际基本单位的定义。
这就是我们现在使用的米。”
“好麻烦的米啊!不过这个方法虽然好,却又引出了一个新的问题。”二狗说。
“什么问题?”高建问。
“它引入了另外一个难以定义的物理量——秒,或者说,是时间。我们只有准确地测定时间,才能准确地测定米啊!那我们如何准确地测定时间呢?”
“好不容易回答了你一个问题,又来一个更难回答的新问题。下次再说吧!”