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完美硅球完美硅球千克是质量的单位,而质量就相当于日常说的一样东西有多“重”。然而, 质量实际上是一个带“惯性”的性质;也就是说,一物体会在无外力的情况下倾向于保持既有的速度。当一质量为一千克的物体在一牛顿的力作用下, 会以每秒平方一米的加速度(约相等于地球重力加速度的十分之一)加速。物质的重量完全随本地的引力强度而定,而质量则不变(设该质量并非以相对论性速度相对于观察者运动)。相应地,在微引力下的宇航员不需任何力气就能举起太空舱内的物体;因为物体“没有重量”。然而,物体在微引力下仍保有其质量,宇航员需使出十倍的力才能把十倍质量的物体以相同的加速度加速。千克的历史千克, (符号 kg 或㎏)为国际单位制中量度质量的基本单位,千克也是日常生活中最常使用的基本单位之一。一千克的定义就是国际千克原器的质量,几乎与一升的水等重。千克是唯一一个有国际单位制词头的基本单位,也是唯一一个仍然使用人工制品作定义的国际单位(其他单位都用基础物理特性作定义,以便于在不同的实验室内复制)。 1795 年4月7日,克在法国被规定为相等于“容量相等于边长为百分之一米的立方体的水于冰熔温度时的绝对重量”。由于商贸一般涉及的质量远比一克大,又由于以水为标准的质量既不方便又不稳定,所以为了商业法规必需制造出质量水定义的实化仪。于是,人们制造了一个临时的质量标准:一块金属人工制品,质量为克的一千倍——千克。同时,准确判定一立方分米的水质量的工作也展开了。虽然千克定义规定的水温 0 °C是非常稳定的温度点,但是科学家们经过多年的研究决定于 1799 年在定义中改用水最稳定的密度点,也就是水达到最大密度时的温度,当时的量度结果为 4 °C他们断定在最大密度时一立方分米的水相等于 4年前临时千克标准目标质量的 % 。同年,人们制造出一块纯白金的原器,其目标就是原器质量会相等于 4°C时一立方分米的水。该原器于 1799 年 12 月被正式定为“档案局千克”,而一千克的定义就相等于其质量。这个标准维持了九十年。?早期定义?国际千克原器?自 1889 年起,国际单位制将千克的大小定义为跟国际千克原器(在专业度量衡学中很多时候会把它缩写为“ IPK ”)的质量相等。 IPK 由一种铂合金制成,这种合金叫“ Pt?10Ir ”,即 90% 铂及 10% 铱(按质量比);然后把这种合金用机器造成 的直立圆柱体(高度=直径),这样做可以把表面积减至最低。比起纯铂的档案局千克, 新加进去的 10% 铱改善了硬度,但同时保留铂的许多长处:对氧化的高度抵抗性、极高密度、良好的导电与导热性以及低磁化率。? IPK 是 1879 年制造的三个圆柱体之一。 1883 年, IPK 的质量被发现跟八十四年前的档案局千克的一致,并在 1899 年的第一届国际度量衡大会中被正式指定为千克。维也纳标准海水(有严格同位素控制的纯净水)密度的现代测量指出一立方分米的水,在最大密度时( °C)比一千克只差 。这个微小的差别,与 IPK 跟档案局千克质量一致这个事实,说明了超过 209 年前科学家们在量度水密度及制造档案局千克的技艺是相当高超的。返回?就算被小心收藏的国家原器也会因不同的原因而产生相对于 IPK 的质量变动,当中原因有已知的,也有未知的。由于 IPK 与它的复制品都被存放于空气中(尽管有两层或以上的钟罩),它们还是会经由表面吸附大气层中的灰尘而获得质量。因此会用一种称为“ BIPM 清洁法”的手续来清洁它们,这种方法是 BIPM 于1 939 至 1946 年间开发的,当中手续有用沾有等量乙醚和乙醇的油鞣革轻轻擦拭,用蒸馏过两次的水进行蒸气清洁,以及让原器在核准前先放 7至 10 天。自 1889 年以来,人们曾认为它像恒星一样恒久不变,但到了 1992 年,它的质量却发生了变化。经与其他“千克”原器相比,国际千克原器变化了大约 50 微克,相当于一个直径 毫米的小沙粒。 BIPM 质量部主管艾伦·皮卡德说: “确切地说,我们无法确定它的质量是多了还是少了。这一变化可能是由于表面影响,失去了表面原子或结合了污染物。”