2005年9月14日
美国商务部的科学家们表示，目前一种根据自然属性定义千克的领先实验方法比以往任何时候都更加精确国家标准与技术研究所（NIST）今天报道。前进可能会使科学界更接近重新定义千克，这是国际测量系统唯一由物理工件定义的七个基本单位中的唯一一个。
NIST的最新工作，在2005年10月的《计量》杂志上描述，并在今天的网上发表，*证实了该研究所1998年的结果，使用相同的方法，同时减少了大约40%的测量不确定度，这主要归功于实验中使用的硬件的改进。
“我们得到了同样的价值观让我们信心为我们引用的不确定性可能是合理的，”本文的领先作者NIST MeSoicist Richard Steiner说。
NIST和世界各地其他机构的科学家花了数年时间进行实验，试图找到一个基于自然界的可靠定义，以取代目前的国际标准“公斤”。“公斤”是一个有百年历史的圆柱体，由铂铱合金制成，大约有一个李子那么大。新的结果意味着NIST的方法，使用一个叫做瓦特天平或电子千克的装置，现在几乎足够精确，可以满足重新定义的标准。
关于何时以及如何重新定义千克的任何决定都将由一个国际组织——国际度量衡委员会(CIPM)做出，并由下一次于2007年召开的度量衡大会(CGPM)批准。CGPM可能会推迟重新定义，直到其他小组确认新的NIST结果。
初级千克标准目前在巴黎附近的局国际Des Poids et Mesures（BIPM）。虽然气缸在受控条件下的特殊拱顶中，其质量可以随着时间的推移略微漂移，并且由于污染，从表面清洁或其他效果的材料损失而变化。此外，该标准仅可在BIPM上访问，并且可能会损坏或销毁。相比之下，自然属性是根据定义始终相同的，并且理论上可以在任何地方测量。
国际计量系统的其他六个基本单位是米(长度单位)、秒(时间单位)、安培(电流单位)、开尔文(温度)、摩尔(物质的量)和坎德拉(发光强度)。所有这六种都是根据自然的性质定义的，可以在任何装备适当的实验室进行测量。
NIST瓦特平衡是一款两层高的设备，旨在根据基本物理和量子标准重新定义质量。它测量平衡1千克质量伪影抵抗地球的重力的1公斤质量伪影以及两个电值（见下面的图形）所需的力。这些测量用于确定机械和电力之间的关系，其可以与若干方程组合以在性质的基本性质方面定义千克。
其中一个属性是普通稳定性，辐射能量与其频率的比率。这是科学家使用的广泛的“基本常数”一组广泛的“基本常数”，以预测各种现象。在新论文中报告的普朗克常数的最新NIST值（6.62606901 x 10-34焦耳秒）相当于1998年的NIST结果和1988年由英国国家物理实验室的衡量，这是其他两种最准确的价值观。
瓦特平衡是重新定义千克的两种主要方法之一。另一种方法是计算一个特定原子质量中有多少原子等于一千克的质量。根据斯坦纳的说法，NIST的最新测量结果的不确定度为百万分之0.052，而1998年的实验结果为百万分之0.087。总不确定度是将20多个误差源加起来计算出来的。
Steiner说，最新NIST测量的精度大致相当于当前千克标准的质量的疑似漂移。NIST研究人员希望在明年左右内进一步将瓦特平衡测量值的不确定性降低到0.02百度左右，以达到不久的将来商业质量测量所需的精度水平。
Metolologia中报告的测量是NIST瓦特平衡的众多改进的产品，包括大部分硬件的重建，以消除许多错误来源。线圈和平衡封装在玻璃纤维真空室中，这减少了对空气校正的需求。另外，将线圈加强以减少弯曲，以在测量的信号中引起过量的“噪声”。噪音降至1998年实验的五分之一。研究人员还改善了仪器，温度控制和用于管理和分析实验的软件的对准。
作为美国商务部技术管理局的一个机构，NIST开发和促进衡量、标准和技术，以提高生产率、促进贸易和改善生活质量。