第46章 统一度量衡(三)
作者:卡皮巴八
【1799年,在测量工作完成后,法国制造了铂金米原器和铂金千克原器,作为最终的标准。这标志着从“自然基准”向“实物基准”的过渡。
随着公制的优越性被广泛认可,17国于1875年签署了 《米制公约》 ,并成立了国际计量局,负责保管新的国际标准。
1889年,第一届国际计量大会颁发了更精确的国际米原器和国际千克原器。米原器是由铂铱合金制造的X型截面棒,千克原器是铂铱合金圆柱体,俗称大K。】
古代的一位工匠看着天幕上的“铂铱合金”,为那份金属闪耀的内敛光泽心神激荡。
作为终日与铜、铁、木、石打交道的人,他深知材料是器物的根本,而一种能如此抗腐、几乎永恒不变的金属,对他而言如同传说中的“息壤”,魅力远远超过被作为权利象征的“青铜,”“玉器”。
他又升起了浓浓的好奇心:后人又是凭借什么做到“分毫不差”的。现在我们这些匠人赖以吃饭的家伙——手感,火候,经验等等,后世又是如何看待的?
我们这些手艺人,在后世,没落了吗?后世还看得上我们这些手头功夫吗?
【但是科学精度要求越来越高,实物原器因为可能磨损、变化、损坏,其局限性也就日益突出。在1989年,最后一次对比大K和复制品中,最大的质量差甚至超过了100微克。所以科学界急需一种更稳定、更普世的定义方法。】
这位匠人苦笑一声:果然,器用久则弊。这天地间,哪有真正的‘不朽’之物。这些外邦人倾尽全力得到的造化神器,也敌不过光阴细细地磨。
【随着原子光谱学的发展,米的定义首次脱离实物原器。米等于氪-86原子的2p10和5d5能级之间跃迁所对应的辐射在真空中的波长的1,650,763.73倍。这是第一个基于自然常数的基本单位定义,精度大大提高,且任何实验室都可以复现。】
【1967年,秒的定义从天文学(地球自转周期)转向原子物理学。秒是铯-133原子基态两个超精细能级之间跃迁所对应辐射的9,192,631,770个周期的持续时间。】
【而1983年,在第17届国际计量大会上,光速被定位为一个固定常数。而米也被重新定义,是是光在真空中于1/299,792,458秒内行进的距离。这个定义将长度单位“米”与时间单位“秒”和基本常数“光速”捆绑在一起,是计量学上的一个里程碑。】
这段话虽然晦涩,但不妨碍聪明人领会它最核心的内涵:后世发现了一种弥漫于宇宙、永恒不变、至大至刚、作为万物尺规的根本属性。
墨子细细地推敲着“光速”这个词,以前他就观察到“光至,景亡。”(当光线到达,影子就消失)。但是后人言之凿凿,光也有速度,依据为何?
他几乎立刻想到了另一样无形但迅疾的速度——声速,即“音声有响,必有迟速”,所以战场上能通过观察远处击鼓和听到鼓声的时间差,来估算敌军的距离。
经后人点拨,墨子想到了闪电和雷声:雷鸣电闪,同出一源。声音传播需要时间。雷声比闪电晚到。那是不是“光”也用了时间传播,只是它比声音快得多,以至于其时间差短到几乎无法被感知。
墨子庄严地在著作中添上一笔:“光,亦有速,其疾无极。”
沈括捻须一笑:“妙啊!妙啊!器可变,而‘数’不变!以不变之‘理’为尺,方能度量万变之‘物’!后人以天地量天地,以光测光,以时测时。此方为格物之真谛!”
“不依权器,不假人为,直取宇宙恒常之数,以为万世不易之准绳。此正合《易传》所言‘易简而天下之理得矣’!昔日我考星辰轨迹,究声律算术,便觉天地间有精微数理存焉,惜乎仪器粗陋,未能深究。今观此制,方知‘道’在毫芒之间,待人以数理窥之。”
【2019年5月20日,国际单位制迎来了自创立以来最重大的一次修订。千克、安培、开尔文和摩尔四个基本单位被重新定义,使得国际单位制的七个基本单位全部基于定义常数。
千克:通过固定普朗克常数 h 来定义。
安培:通过固定基本电荷 e 来定义。
开尔文:通过固定玻尔兹曼常数 k 来定义。
摩尔:通过固定阿伏伽德罗常数 N? 来定义。】
【自此,单位制彻底摆脱了对任何特定物体、物质或实验环境的依赖,获得了近乎永恒的稳定性,真正成为了一个为全宇宙所用的、永恒不变的测量系统。】
王安石连声赞叹:“用永恒不变的宇宙常数来定义标准,彻底摆脱人为操纵和器物损耗的弊端,这才是最公平、最通用的基准!实乃‘至公’之心。”
司马光冷声说:“所言‘至公’,乃物之公,非人之公也。此道至冷,其心至硬。圣人制定礼乐制度时,将度量衡融入其中,本就包含着对人性的体恤。如今全部托付给冷冰冰的常数,人与天地万物之间那份感同身受的'仁爱之心'又该置于何地??”
王安石立刻挺身反驳,言辞犀利:“非其道冷,乃其法公!您所惦念的那些人情温暖,在民间往往就成了豪强欺压百姓的借口。现在有了这个'绝对公正'的宇宙常数,正好可以破除掉'人情'的弊端,确立'法度'的权威!以天下人的公共利益为重,难道还比不过您那些小家子气的仁义吗?”
司马光目光凝重,语气沉稳而坚定:“吾非不知器物之利。吾所惧者,是‘道术将为天下裂’!人们如果习惯了这种完全客观、毫无温度的思维方式,内心就会渐渐变得精于算计。到那个时候,衡量万物确实都有铁律可循,可是如何衡量人心呢?治国的根本,难道就只有度量衡吗?明明更重要的是:道德和礼法啊。”
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