019年国际单位制基本单位重新定义一览

019年国际单位制基本单位重新定义一览

学习 2019-5-22 

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具体事件见：CV1534277

国际单位制7大基本单位

旧定义

新定义

总述：

• 根据计量单位咨询委员会的提案，在2019年版本的定义中，所有基本单位的定义都将被改写或者重写。改写核心是将定义由“单位中心”变为“常数中心”。

• 在“单位中心”的定义中，一个单位是由实物例子定义。比如自1889年至2019年，千克被定义为“国际千克原器的质量”，即国际千克原器的质量等于1千克。

• 在“常数中心”的定义中，自然常量被定以确定的值，单位的定义则通过自然常量的定值作为结果呈现。比如自1983年至今，光速被定义为每秒299,792,458米，而秒已经被定义，因而米这个单位也因而被定义了。

• 在2019年新定义中，秒、米和坎德拉的定义实质上没有改变，只是文字上表达更为严格；千克、安培、开尔文和摩尔则有根本上的重大改变。

下面将列述与2019年5月20日正式通过国际单位制基本单位定义的英文原文与中文译文：

1、秒：

秒的新定义实质上与现有的相同，但表达更为严格。

• 过去定义:

• 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：铯133原子基态的两个超精细能级间跃迁对应辐射的 9,192,631,770 个周期的持续时间。

• 2019年定义:

• 英文决议原文：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.

• 中文决议：秒，符号 s，SI 的时间单位。当铯的频率ΔνCs，即铯 133 原子基态的超精细能级跃迁频率以单位 Hz，即 s⁻¹，表示时，将其固定数值取为 9,192,631,770 来定义秒。

2、米：

米的新的新定义实质上与现有的相同，但表达更为严格。

• 过去定义:

• 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 秒内行进的距离。

• 2019年定义:
  英文决议原文：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.

• 中文决议：米，符号 m，SI 的长度单位。当真空中光的速度 c 以 单位 m/s 表示时，将其固定数值取为 299 792 458 来 定义米，其中秒用ΔνCs定义。

3、千克：

千克的新定义有根本上的重大改变，它不再依赖人造物（国际千克原器），改以普朗克常数联系电磁波频率和等效质量。

• 过去定义:

• 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：千克是一个质量单位；千克与国际千克原器的质量相等

• 2019年定义:
  英文决议原文：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 6.62607015×10⁻³⁴ 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.

• 中文决议：千克，符号 kg，SI 的质量单位。当普朗克常数h以 单位 J⋅s，即 kg⋅m²⋅s⁻¹，表示时，将其固定数值取为 6.62607015×10⁻³⁴ 来定义千克，其中米和秒用 c 和 ΔνCs定义。

4、安培：

安培的新定义有根本上的重大改变。旧定义中，安培与两条无限长且截面积可忽略的导体有关，这样的条件在现实中并不存在。因此，改用了基本电荷 e 重新定义安培，这样的条件可以在实验室中重现，同时较简单易明。在新定义中，安培只是跟“秒”有关，与“米”和“千克”无关。

过去定义:

• 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 2×10⁻⁷ newton per metre of length.

• 中文：真空中，截面积可忽略的两根相距 1 米的无限长平行圆直导线内，通以等量恒定电流时，若导线间相互作用在每米长度上的力为 2×10⁻⁷ 牛顿，则每根导线中的电流为 1 安培。

• 2019年定义:
  英文决议原文：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.

• 中文决议：安培，符号 A，SI 的电流单位。当基本电荷 e，以单位 C，即 A·s，表示时，将其固定数值取为1.602176634×10⁻¹⁹来定义安培，其中秒用ΔνCs定义。

5、开尔文：

开尔文的新定义有根本上的重大改变。旧定义中，热力学温度单位与水的三相点有关，新定义以玻尔兹曼常数联系温度和能量。

• 过去定义:

• 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：开尔文，热力学温度单位，等于水的三相点的热力学温度的1/273.16。

• 2019年定义: 
  英文决议原文：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.

• 中文决议：开尔文，符号 K，SI 的热力学温度单位。当玻尔兹曼常数k 以单位J⋅K⁻¹，即 kg⋅m2⋅s⁻²⋅K⁻¹，表示时，将其固定数值取为1.380649×10⁻²³ 来定义开尔文，其中千克、米和秒用h, c 和ΔνCs定义。

6、摩尔：

摩尔的新定义有根本上的重大改变。原有定义中，摩尔与另一基本单位“千克”有关。新定义中，利用物理常数阿伏伽德罗数直接定义了摩尔。

• 过去定义:

• 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摩尔是指系统所含的基本微粒个数等于12克的碳-12。当使用摩尔时，基本粒子可以是原子、分子、 离子、电子，其它任意粒子或粒子的特定组合。

• 2019年定义:
  英文决议原文：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.

• 中文决议：摩尔，符号 mol，SI 的物质的量的单位。1 摩尔精确包含 6.02214076×10²³个基本粒子。该数即为以单位mol⁻¹表示的阿伏伽德罗常数NA的固定数值，称为阿伏伽德罗数。

• 一个系统的物质的量，符号 n，是该系统包含的特定基本粒子数量的量度。基本粒子可以是原子、分子、 离子、电子，其它任意粒子或粒子的特定组合。

7、坎德拉：

坎德拉的新定义实质上与现有的相同，但表达更为严格。

• 过去定义:

• 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：坎德拉是发出 540 x 10¹² Hz 频率的单色辐射源在给定方向上的发光强度，该方向上的辐射强度为 1/683 W/sr。

• 2019年定义:
  英文决议原文：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.

• 中文决议：坎德拉，符号 cd，SI 的给定方向上发光强度的单位。 当频率为540×10¹² Hz的单色辐射的发光效率以单位lm⋅W⁻¹，即cd⋅sr⋅W⁻¹, 或 cd⋅sr⋅kg⁻¹⋅m⁻²⋅s³，表示时，将其固定数值取为 683 来定义坎德拉，其中千克、米、秒 分别用 h, c和ΔνCs定义。