“千克”變了：人類思維是宇宙的度量衡

今天，我們來聊一聊質(zhì)量和“千克”的話題。

除了在物理考試中會(huì)遇到千克的問題，我們的生活與這個(gè)計(jì)量單位緊密的聯(lián)系，似乎就只是不斷地關(guān)注自己的體重。你有沒有想過，胖了，瘦了，除了與身材變化有關(guān)，可能還來自“千克”本身的變化嗎？假如藏在巴黎郊區(qū)的“千克原器”落了灰塵，結(jié)果每千克變重了，體重顯示的數(shù)字也就會(huì)變小。這就好比是，“千克原器”落了灰塵，*人民都跟著“減肥”了。

從明年5月20日開始，這樣僥幸的幻覺也將不復(fù)存在了。近日，計(jì)量局投票決定，標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量單位不再是千克原器，將使用量子力學(xué)中的普朗克常數(shù)重新定義千克。這標(biāo)志著人類將不再依賴于自然界的實(shí)物、而是運(yùn)用自然界的法則來定義千克，正如計(jì)量局局長(zhǎng)馬丁·米爾頓所言，“單位制的重新定義是科學(xué)進(jìn)步中具有里程碑意義的時(shí)刻”。千克原器，這塊從19世紀(jì)以來就扮演千克等價(jià)物的鉑銥合金圓柱體，將成為人類科學(xué)發(fā)展的一個(gè)優(yōu)雅的注腳。

大多數(shù)人看到這個(gè)消息的感覺，也許是難以置信，什么？不用實(shí)物來定義質(zhì)量，而是用看不見、摸不著的物理學(xué)公式？沒錯(cuò)，自然界的法則雖不可見，但它“寂兮寥兮，獨(dú)立而不改，周行而不殆”，無始無終，亙古不變，用它來重新定義千克，可以讓千克保持高度的穩(wěn)定性和性。我們都知道愛因斯坦構(gòu)建的質(zhì)能方程，能量等于質(zhì)量乘以光速的平方，如果能夠確定能量的數(shù)值，就可以確定質(zhì)量的數(shù)值。而普朗克常數(shù)正是確定能量數(shù)值的關(guān)鍵，于是就可以通過普朗克常數(shù)來定義千克。這就以永恒的法則和純粹理性的邏輯，為千克的定義找到了一個(gè)不變的基礎(chǔ)。

對(duì)日常生活而言，度量衡的微小變化并不會(huì)被察覺，沒有人會(huì)糾結(jié)于千克重新定義之后自己買一千克肉是否缺斤少兩。但是在科技發(fā)展中，度量衡的穩(wěn)定性和性，扮演著極為重要的角色。在上世紀(jì)60年代，GPS技術(shù)需要將時(shí)間到十億分之一秒，正是時(shí)間的更標(biāo)準(zhǔn)使得GPS技術(shù)成為可能。對(duì)于日益發(fā)展的計(jì)算、制造、制藥、氣候變化研究等精密科學(xué)領(lǐng)域來說，把計(jì)量單位到微克是至關(guān)重要的。而運(yùn)用普朗克常數(shù)重新定義千克，可以讓千克比千克原器至少1百萬倍。諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主比爾·菲利普斯說：“這是法國(guó)大革命以來度量衡領(lǐng)域大的革命。”

除了對(duì)科技發(fā)展實(shí)際的好處，重新定義千克，提供了一種看待世界的全新方式，是人類想象力的勝利。用純粹理性世界的法則來定義現(xiàn)實(shí)世界，用制約著每一個(gè)可能世界的法則來定義我們這個(gè)世界的標(biāo)準(zhǔn)單位，這是人類想象力和知識(shí)發(fā)展對(duì)于現(xiàn)實(shí)的越。柏拉圖曾說，“劃在沙子上的三角形可以抹去，可是，三角形的觀念，不受時(shí)間、空間的限制而留存下來。”科學(xué)的發(fā)展毫無疑問是從經(jīng)驗(yàn)開始的，但它的使命不是滿足于現(xiàn)實(shí)，而是要實(shí)現(xiàn)“想象的飛越”，去觸碰那些不受時(shí)間、空間的限制而保持不變的法則，在看得見的世界之外抵達(dá)看不見的純粹理性?，F(xiàn)實(shí)之物難免陰晴圓缺、物壯則老，為什么不能用永恒的法則來定義的質(zhì)量？用自然界的基本常數(shù)重新定義質(zhì)量，說明以科學(xué)為代表的人類智力活動(dòng)，其價(jià)值就是用想象力越現(xiàn)實(shí)，透過有形之物凝視無影無蹤而又*的永恒之物。

愛因斯坦說過這樣一句話，“宇宙不可理解之處是它是可理解的”。科學(xué)家們驚奇的是，人類這樣一個(gè)物種竟然能夠進(jìn)化到這樣的程度，讓他具備一種透過經(jīng)驗(yàn)世界窺見抽象本質(zhì)的智識(shí)能力?，F(xiàn)在，我們有能力用自己想象出來、被經(jīng)驗(yàn)所證明的那些法則和公式，來重新定義千克和我們所處的經(jīng)驗(yàn)世界。這也許正是我們這個(gè)物種*的地方，讓每個(gè)人的心靈都具有建構(gòu)宇宙的能力，這是每個(gè)人都具備的內(nèi)在力量。

這正是，與時(shí)偕行如長(zhǎng)河，唯變不變可奈何？永恒法則重定義，千克穩(wěn)定信可樂。

“千克”變了：人類思維是宇宙的度量衡