克利钦在演讲
近日，上海科协大讲坛“对话诺奖大师——一米究竟有多长”在科学会堂举行，1985 年诺贝尔物理奖获得者、德国马普学会固体物理研究所所长克劳斯·冯·克利钦为大学生听众做了精彩演讲。米、千克……这些日常生活中使用的单位，在克利钦看来都极富科学含量，需要科研人员孜孜以求地探索，方能得到其精确定义。
国际单位制由国际计量大会采纳和推荐，包含 7 个严格定义的基本单位：米（长度）、千克（质量）、秒（时间）、安培（电流）、开尔文（热力学温度）、摩尔（物质的量）和坎德拉（发光强度）。演讲中，克利钦重点介绍了“米”的定义变迁。1789 年法国大革命胜利后，法国科学院提出一套新的十进制度量衡制度，以地球子午线的 4000 万分之一作为标准单位，命名为“米”。1799 年，法国科研团队根据测量结果制成一根铂质原器——铂杆，将此杆两端之间的距离定义为“1 米”。然而，实物定义是不可靠的，随着科学的发展，国际计量大会最终将 1 米定义为：光在真空中行进1/299792458 秒的距离。“光速是一个宇宙常量，用它来定义单位，最为可靠。”
克利钦获得诺贝尔奖的成果，与“千克”定义有关。目前，千克是唯一一个仍然使用人工制品作定义的国际单位，1 千克的定义就是“国际千克原器的质量”，这个原器存放在位于巴黎的国际计量局的保险柜里。能否用更靠谱的宇宙常量来定义“千克”？克利钦发现的量子霍尔效应给出了肯定回答。霍尔效应是指当固体导体放置在一个磁场内，且有电流通过时，导体内的电荷载子受到洛伦兹力后偏向一边，继而产生电压的现象。作为霍尔效应的量子力学版本，量子霍尔效应让人们重新认识“电阻”，从 1990 年起，电阻单位“欧姆”的定义改由量子霍尔效应确定。克利钦指出，“千克”的定义也可以由量子霍尔效应确定，因为量子力学中的宇宙常量——普朗克常数与质量有一一对应关系。
2018 年，国际计量大会将重新审定除米以外的另 6 个基本单位的定义。“希望能用宇宙常量重新定义‘千克’，使这个质量单位更精准。”
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