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第26届国际计量大会(CGPM),
考虑到
- 对国际单位制SI的基本要求是统一且可在世界范围内使用,以支撑国际贸易、高科技制造业、人类健康与安全、环境保护、全球气候研究与基础科学的发展;
-SI单位须长久稳定,具有内部一致性,可基于当前最高水平的自然理论描述完成实际复现;
-为满足上述要求,2011年第24届CGPM大会一致表决通过的“1号决议”中提出修订SI,并详细表述了一种基于7个定义常数来定义SI的新方法。这些常数从基本物理常数和其他自然常数中选出,从中导出7个基本单位的定义;
-在上述SI修订被采纳之前,由2011年第24届CGPM大会规定并经2014年第25届CGPM大会确认的条件,现在已然满足,
决定
自2019年5月20日起生效的国际单位制SI,将是满足以下条件的单位制:
-铯133原子基态的超精细能级跃迁频率ΔνCs为 9 192 631 770 Hz,
-真空中光的速度c为299 792 458 m/s,
-普朗克常数h为6.626 070 15×10-34 Js,
-基本电荷e为1.602 176 634×10-19 C,
-玻尔兹曼常数k为1.380 649×10-23 J/K,
-阿伏伽德罗常数NA为6.022 140 76×1023 mol-1,
-频率为540×1012 Hz的单色辐射的发光效率Kcd为 683 lm/W,
其中,单位赫兹、焦耳、库伦、流明、瓦特的符号为Hz、J、C、lm、W,它们分别与单位秒(s)、米(m)、千克(kg)、安培(A)、开尔文(K)、摩尔(mol)、坎德拉(cd)相关联,相互之间的关系为Hz = s-1,J = kg m2 s-2,C = A s, lm = cd m2 m-2 = cd sr,W = m2 kg s-3。
注意到
2011年第24届CGPM大会“1号决议”中提出的有关SI基本单位的其他结果,在下列附录中予以确认,附录内容与决议本身同样有效。
邀请
国际计量委员会(CIPM)制定新版的《国际单位制》手册,给出修订后SI的完整描述。
附录1. 废止基本单位先前的定义
自2019年5月20日起实行上述SI新定义之后,
-废止自1967 /1968年起生效的秒的定义(第13届CGPM大会“1号决议”),
-废止自1983年起生效的米的定义(第17届CGPM大会“1号决议”),
-废止自1889年起生效的基于国际千克原器质量的千克的定义(1889年第1届CGPM大会,1901年第3届CGPM大会),
-废止自1948年(第9届CGPM大会)起生效的基于CIPM提议(1946年“2号决议”)的安培的定义,
-废止1967/1968年起生效的开尔文的定义(第13届CGPM大会“4号决议”),
-废止自1971年起生效的摩尔的定义(第14届CGPM大会“3号决议”),
-废止自1979年起生效的坎德拉的定义(第16届CGPM大会“3号决议”),
-废止应CGPM关于利用约瑟夫森效应和量子化霍尔效应建立伏特和欧姆表述的要求(1987年第18届CGPM大会“6号决议”),CIPM做出的采用约瑟夫森常数KJ-90与克里青常数RK-90的约定数值的决定(1988年“1号提议”与“2号提议”)。
附录2. 先前定义中曾使用的常数的状况
自2019年5月20日起实行上述SI新定义,并根据国际科技数据委员会(CODATA) 2017年平差结果的推荐值获得定义常数的数值之后,
-国际千克原器的质量m(K)在一定的相对标准不确定度范围内等于1 kg,该不确定度等于本决议通过时h推荐值的不确定度,即1.0×10-8,且未来国际千克原器的质量值将通过实验确定,
-真空导磁率μ0在一定的相对标准不确定度范围内等于4π×10–7 H m–1,该不确定度等于本决议通过时精细结构常数α推荐值的不确定度,即2.3×10-10,且未来真空导磁率的数值将通过实验确定,
-水三相点的热力学温度TTPW在一定相对标准不确定度范围内等于273.16 K,该不确定度非常接近于本决议通过时k推荐值的不确定度,即3.7×10-7,且未来水三相点的热力学温度值将通过实验确定,
-碳12的摩尔质量M(12C)在一定相对标准不确定度范围内等于0.012 kg mol-1,该不确定度等于本决议通过时NAh推荐值的不确定度,即4.5×10-10,且未来碳12的摩尔质量值将通过实验确定。
附录3. SI基本单位
从上述基于定义常数固定数值的SI新定义开始,7个基本单位中每一个的定义都,适当地,用一个或多个定义常数推导出。自2019年5月20日起,SI基本单位采用以下定义:
-秒,符号s,SI的时间单位。当铯的频率ΔνCs,即铯133原子基态的超精细能级跃迁频率以单位Hz,即s-1,表示时,将其固定数值取为9 192 631 770来定义秒。
-米,符号m,SI的长度单位。当真空中光的速度c以单位m/s表示时,将其固定数值取为299 792 458来定义米,其中秒用ΔνCs定义。
-千克,符号kg,SI的质量单位。当普朗克常数h以单位J s,即kg m2 s-1,表示时,将其固定数值取为6.626 070 15×10-34来定义千克,其中米和秒用c和ΔνCs定义。
-安培,符号A,SI的电流单位。当基本电荷e以单位C,即A s,表示时,将其固定数值取为1.602 176 634×10-19来定义安培,其中秒用ΔνCs定义。
-开尔文,符号K,SI的热力学温度单位。当玻尔兹曼常数k以单位J K-1,即kg m2 s-2 K-1,表示时,将其固定数值取为1.380 649×10-23来定义开尔文,其中千克、米和秒用h,c和ΔνCs定义。
-摩尔,符号mol,SI的物质的量的单位。1摩尔精确包含6.022 140 76×1023个基本粒子。该数即为以单位mol-1表示的阿伏伽德罗常数NA的固定数值,称为阿伏伽德罗数。
一个系统的物质的量,符号n,是该系统包含的特定基本粒子数量的量度。基本粒子可以是原子、分子、离子、电子,其它任意粒子或粒子的特定组合。
-坎德拉,符号cd,SI的给定方向上发光强度的单位。当频率为540×1012 Hz的单色辐射的发光效率以单位lm/W,即cd sr W-1或cd sr kg-1 m-2 s3,表示时,将其固定数值取为683来定义坎德拉,其中千克、米、秒分别用h, c 和ΔνCs定义。