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一米有多长，一公斤有多重？——兼论凝聚态物理在国际标准单位制中的关键作用

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沈顺清. 2025: 一米有多长，一公斤有多重？——兼论凝聚态物理在国际标准单位制中的关键作用, 物理, 54(5): 362-368. doi: 10.7693/wl20250510
引用本文: 沈顺清. 2025: 一米有多长，一公斤有多重？——兼论凝聚态物理在国际标准单位制中的关键作用, 物理, 54(5): 362-368. doi: 10.7693/wl20250510
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一米有多长，一公斤有多重？——兼论凝聚态物理在国际标准单位制中的关键作用

  • 香港大学物理系 香港 999077

    • 通讯作者: 沈顺清，email:sshen@hku.hk

  • 摘要: 你知道现在用来测量长度和质量的单位，米和千克，是怎么来的吗？其实，它们最早起源于1799年法国巴黎人创立的公制系统。巴黎人将从北极经过巴黎到赤道的子午线的长度分成一千万份，并把每份的长度定义为一米；然后再将一米分成十份，每份的长度就是分米，从而形成了十进制的长度单位。以长度单位为基础，进一步可以定义面积和容量的单位。他们将每立方分米在4℃时蒸馏水的质量定为一千克。以此为标准，用铂金制作了两个标准器件，作为长度和质量的标准原器(图1)，这样就有了大家都可以共同参考的计量标准。而时间是根据每一天作为标准，把一天分成24小时，每小时60分，每分钟60秒。换句话说，时间单位秒被定义为每天的86400分之一。如此，我们就有了米—千克—秒的公制系统。地球的子午线长度原则上是大家都能独立测量的，蒸馏水也是很容易取得的，这一标准的制定体现了一个普适的计量原则：“在任何时间，对任何人”都适用。
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    Newell D B. Physics Today，2014，67(7)： 35
    张伟阳，董翔宇，王少凯. 物理，2024，53(12)：820
    Gibney E. Nature，2024，636：544
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-11-25

一米有多长，一公斤有多重？——兼论凝聚态物理在国际标准单位制中的关键作用

    通讯作者: 沈顺清，email:sshen@hku.hk
  • 香港大学物理系 香港 999077
  • 收稿日期:  2024-11-25

摘要: 你知道现在用来测量长度和质量的单位，米和千克，是怎么来的吗？其实，它们最早起源于1799年法国巴黎人创立的公制系统。巴黎人将从北极经过巴黎到赤道的子午线的长度分成一千万份，并把每份的长度定义为一米；然后再将一米分成十份，每份的长度就是分米，从而形成了十进制的长度单位。以长度单位为基础，进一步可以定义面积和容量的单位。他们将每立方分米在4℃时蒸馏水的质量定为一千克。以此为标准，用铂金制作了两个标准器件，作为长度和质量的标准原器(图1)，这样就有了大家都可以共同参考的计量标准。而时间是根据每一天作为标准，把一天分成24小时，每小时60分，每分钟60秒。换句话说，时间单位秒被定义为每天的86400分之一。如此，我们就有了米—千克—秒的公制系统。地球的子午线长度原则上是大家都能独立测量的，蒸馏水也是很容易取得的，这一标准的制定体现了一个普适的计量原则：“在任何时间，对任何人”都适用。

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