世界上最圆的物体 或成“1公斤”的新标准(图)

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据《新科学家》网站报道,日前,一个由多领域、多国科学家组成的科研小组,利用硅-28同位素历时5年耗资320万美元成功制造出世界上最完美、最圆的物体,同时这个物体将有可能成为“地球重量1公斤”的全球新标准。

据报道,这个最圆的物体是由99.99%纯度的“硅-28”制成,整个研究项目被称为阿伏伽德罗项目。由来自意大利、比利时、日本和美国的科学家组成的科研小组共同完成。科学家们首先精确的计算出用来制造该球体所需的硅原子数目,然后利用高科技手段按照“1公斤”的重量标准打造出这个圆球体。为了验证其精确度,科学家们利用激光光学干扰仪从球体表面上随机选择60000个点,测量每个点彼此间的距离,以确保这个圆球体是世界上最完美最精确的圆球体。同时,科学家们利用X射线晶体检测器来测量球体硅-28原子之间的空间距离,确定在一些极端条件下该球体不发生明显的原子变化。

据科学家介绍,他们使用前苏联制造核武器的离心机来提取最高纯度的硅,并将这些纯度达到99.99%的硅运到德国的国家计量研究所。科研人员在经过6年的尝试后,终于将这些硅制成了硅晶体。随后科研人员在澳大利亚英联邦科学和工业研究组织(CSIRO)的实验室中将其打造成为世界上最完美、最圆的物体。整个工程耗时5年,耗资200万欧元(约合320万美元),同时集合了世界上在该领域最顶尖的科学家和最精密的装备。研究人员称,他们首先打造出了2个直径93.75毫米的圆球,两者的误差只有0.3纳米。

阿伏伽德罗项目的研究团队的负责人称,这个世界上最圆的物体的诞生将具有重要的科学意义,将取代人类使用了近120年的重量标准。原来的“1公斤”标准是以一个120年前的铂铱圆柱体砝码为准,这个砝码由铂铱合金制成,直径和高度均为3.9厘米。在1889年第一届国际计量大会上被定为1千克的标准,并沿用至今。别小看这个砝码,它的作用可是举足轻重,世界上所有使用公制计量单位的国家全都要依照它来制定1千克的质量。它现在被安放在法国巴黎塞夫尔一个城堡中的三层锁保险箱中。但是最近几年有报道说,国际质量和测量局的物理学家里查德?戴维斯称与众多复制品的平均质量相比,这个标准砝码轻了50微克。为此,阿伏伽德罗项目将建议国际度量衡委员会在2011年确定使用这个新的国际标准。(小尔)

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