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<p>哪个更重:一公斤奶酪还是一公斤Vegemite</p><p>令人惊讶的是,答案取决于它们来自何处</p><p>测量科学存在沟通问题:人们如何就他们谈论的内容达成一致</p><p>从历史上看,事物是通过方便但可变的参考来衡量的,例如拇指(一英寸)或一只脚(一只脚)的宽度 - 无疑是许多古老论证的原因</p><p>解决这些粗略的经验法则中固有的模糊性变得很重要足够中世纪的商业,大宪章 - 显然迎合醉酒的纺织工人,现在庆祝其第800年 - 要求:(35)整个王国应有标准的葡萄酒,啤酒和玉米(伦敦季)措施还应该有一个标准宽度的染色布,赤褐色和haberject,即边缘内的两个尺子重量要类似地标准化在科学和工业革命期间,对科学,大规模生产和全球商业的精确和标准化的需求不断增加导致公制系统的发展,基于米,公斤和秒等单位这个系统成为现代科学大厦的基石,ena让人们定量研究诸如重力,电力或温度等现象,其中没有方便的日常参考标准单位最初由参考人工制品定义</p><p>例如,巴黎的铂质量定义了主要公斤,存储了衍生的二级副本在各个国家计量研究所但仍然存在可靠地分配标准的问题例如,当定期比较一级和二级千克质量时,它们略有不同由于国家测量实验室在其管辖范围内合法地定义了措施,目前一公斤法国奶酪微克比一公斤的澳大利亚Vegemite轻!为了解决这个问题,科学家们一直致力于根据通用常数重新定义单位系统,例如光速,某些原子的频率或量子器件的电阻</p><p>这个程序或多或少是完整的</p><p> ,长度和电荷其他,如质量和温度,仍然依赖于人工制品温度的开尔文单位是根据“维也纳标准平均海洋水”来定义的,由国际原子能机构特别准备的当前ITS-90温度这个特殊命名的水的三点(液体,固体和气相共存)的尺度恰好在国际上定义为27316开尔文(001℃),在通用量方面有各种方法来重新定义开尔文我们的方法,已发表在Nature Communications,是基于室温下低压蒸汽中铯原子的多普勒光谱学</p><p>多普勒效应的一个例子是听觉c当警察经过原子气体时,警报器的频率发生变化,温度越高,其典型速度越大使用非常精确的激光器,我们能够测量原子光谱的多普勒频移,我们确定原子速度 - 就像速度陷阱中的交通警察使用多普勒雷达测量车辆速度从原子速度(v),我们使用公式计算气体的温度(T)(右; m是原子质量,k是玻尔兹曼常数</p><p>重要的是,我们的技术中没有未知的校准因子;我们只依靠通用常数,如原子质量和光速</p><p>因此,只要有足够的技术技能,任何实验室 - 无论是在地球上还是在仙女座星系 - 都可以复制我们的实验;没有参考人工制品更好的是,我们的方法可以在很大的温度范围内扩展,从远低于冰点到炉子内部</p><p>这种技术的挑战之一是用于探测原子的激光也改变了它们的内部状态,甚至对于极低功率激光器就像驾驶者在发现速度雷达后变得激动一样,因此我们实验中的原子被用来测量它们的光激发了原子状态的变化很小 - 只有10,000个中的一部分 - 但这个很大与我们100万分之一的目标准确度相比 幸运的是,相同铯同位素的原子都完全相同,因此我们可以使用量子理论来解释这些微小的变化,从而显着提高我们的测量性能使我们的单位系统正确至关重要:它是建立科学和技术的基础升级开尔文的定义需要与当前系统向后兼容,并且追求几种不同的实验途径将确保我们做到正确与任何升级一样,如果公众几乎没有注意到过渡,那么这个将被视为成功但对于那些处于最前沿的人 - 无论是开发高温材料加工,