11月16日，第26届国际计量大会（CGPM）经各个成员国表决，最终通过了关于“修订国际单位制（SI）”的1号决议。根据决议，SI基本单位中的4个，即千克、安培、开尔文和摩尔分别改由普朗克常数h、基本电荷常数e、玻尔兹曼常数k和阿佛加德罗常数N_A定义。

国际计量局梳理了关于SI的常见问题，以下是其官方解答。

为什么测量很重要？

测量影响我们日常生活的方方面面……

• 我们所接受的医疗服务，离不开精密的测量——比如血液中化学成分的浓度，或X光的强度；

• 我们所使用的卫星导航系统，离不开时间测量，这是由卫星上超精密时钟完成的；

• 我们所购买的尺寸完全匹配的零件：与螺栓匹配的螺母，一块块刚好连接在一起的乐高积木……

在上述这些场景中，甚至其他成千上万个场景中，全球统一的测量体系给我们生活带来了极大的便利。

测量是将被测量与标准量进行量化比对的过程。测量结果由数值和一个或多个测量单位组成，比如：

一辆车正以10.4米每秒（m/s）的速度行驶。

当一个测量数值与一个或多个单位同时使用时，我们就可以知道这是哪个方面的（如质量、长度或时间）测量以及测量数值的大小。

什么是SI？

国际单位制（SI）是全球一致认可的测量体系。SI由7个基本单位以及许多导出单位组成。SI单位可以表示任何领域的测量结果，如物体的物理尺寸、温度和时间等。

无论是米还是秒，国际单位制必须确保所有日常使用的测量单位，在全球范围内都是可比的、一致的。时间的测量相差零点几秒钟，也许不会影响意大利面的烹调口感，但对于谁赢了奥运会的百米短跑项目或高频的股票市场交易却是非常重要的。

建立测量标准，不仅使测量结果具有一致性和准确性，还可以帮助社会建立信任。举例来说，我们每天都在使用“千克”。对“千克”定义后，我们就能知道商店所售食品的重量是多少，从而相信商店没有缺斤短量。再如，服药剂量的多少，特别是测量值非常小的情况下，都离不开测量的一致性。

SI的发展历程是怎样的？

SI的前身——十进制米制，于1799年7月22日创立。当时“米”和“千克”的两台铂金标准器保存在巴黎的法国国家档案馆。

1869年，拿破仑三世批准成立了国际科学委员会，负责宣传新的米制测量体系以促进贸易。同年11月16日，法国政府邀请世界各国加入国际米制委员会，约有30个国家加入，并于1870年召开首次会议。

正是这个组织后来推动了17个国家于1875年5月20日在法国签署《米制公约》。尽管该公约以“米制”命名，但它实际上约定了三个单位：基于实物标准器定义的米和千克，以及基于天文时定义的秒。

1889年，国际米原器、国际千克原器和天文秒作为米、千克、秒三个基本单位的定义基础，组成了最早的国际测量体系。1926年，该体系又引入了安培，包含4个基本单位，分别为米、千克、秒和安培。

1960年，该体系正式被命名为国际单位制，缩写为SI。

为什么说SI很重要？

SI是全球测量结果一致、可靠的基础，为贸易、制造业、创新和科学发现提供计量支撑。

SI为创新提供了新的机遇。得益于更高的测量精度，我们才能开发更先进的科技方法，获得更深刻的科学知识，对社会发展产生了积极作用，例如：

• 准确测量温度：我们能够更加准确地测量长时间范围内微小的温度变化，这样就能更精确地监测和预测气候变化。

• 更加准确地测量药物剂量：制药行业需要小剂量的测量标准，为病人提供更合适的药物剂量。

SI支撑未来创新。随着测量能力的提升，测量标准也应随之提高。例如，全球卫星导航系统（GPS）的准确性与我们使用秒来测量时间的能力有关。基于秒的定义和原子钟对秒的复现，我们才能够测量时间，使用GPS进行有效定位。精确导航之所以能够实现，正是因为我们有了更准确的秒定义，尽管在修订秒定义的时候，我们还不知道它将可以用在哪里。原子钟的出现早于计算机技术的腾飞。现在，准确的计时已成为工业领域的基础部分，如果没有准确计时，互联网、移动电话以及其它技术将无法可靠运转。

测量单位是如何定义的？

最早的时候，测量单位是基于实物或物质的特性来定义的。比如，“米”最早就是用一根刚好1米长的金属棒定义的。

但是，这些实物会随时间推移或环境改变而变化，不能满足当今科学研究与技术应用对测量准确度的需要。上世纪以来，科学家们测量了自然界的基本常数，如光速和普朗克常数，准确度越来越高。他们发现了这些常数比实物更加稳定，并将这些常数的数值固定下来。这些自然常数不会发生变化，至少比实物稳定一百万倍。

测量界一直以来都在致力于建立一个不依赖于物理实物的完整测量体系。随着最后一个实物基准“千克原器”退出历史舞台，千克基于普朗克常数重新定义，测量界的夙愿即将实现——SI迎来了历史性时刻。

我们为什么需要更准确的定义？

随着科学的进步，我们需要，当然也可以实现，更准确的测量，而相应的标准装置和定义也应跟得上。1889年工业革命时期，千克的定义是由物理实物来确定的，是一个铂铱合金圆柱体。千克也是SI单位制中最后一个仍由实物来定义的基本单位，千克原器的稳定性一直颇受关注。近年来，用物理常数重新定义千克的呼声也越来越多。

我们目前正处于量子或数字化革命的开端。用常数定义测量单位，意味着这些定义将适应下一代科学发现的需要。

SI单位制的7个基本单位是什么？

千克（kg）- 质量的基本单位

米（m）- 长度的基本单位

秒（s）- 时间的基本单位

安培（A）- 电流的基本单位

开尔文（K）- 热力学温度的基本单位

摩尔（mol）- 物质的量的基本单位

坎德拉（cd）- 发光强度的基本单位

关于SI单位使用的更多信息：

www.bipm.org/en/measurement-units/base-units.html

SI重新定义指什么？

国际计量界期望在2018年11月13-16日举行的国际计量大会上，就修订SI达成一致。

因此，SI定义将更加实用。所有的SI基本单位将通过可在自然界常数来定义（比如光速、普朗克常数和阿伏伽德罗常数）。用这些不变的常数作为测量的标准基础，意味着这些单位的定义在未来也是可靠的、不变的。关于SI定义常数的更多信息：

www.bipm.org/en/measurement-units/rev-si/

我们为什么需要这样的改变？

自启蒙时代起，测量界就致力于建立一个寰宇通用的测量体系。用实物作为SI基本单位定义的基础，一直是一个可行的方式，但也是测量界想要尽早摒弃的方式。因为实物很容易受到人为或环境因素的损坏，它们是不稳定的。

SI的修订将第一次使所有的基本单位都建立在自然界的基本物理常数上。由这些自然常数组成的寰宇通用的测量基础，将使科学界、工业界和人类社会拥有一个更加可靠、一致、全范围（大至很大，小至很小）的测量体系。

SI将通过两种方式创造一个更加稳定的、经得住未来考验的测量体系：

• 公式中将不再出现物理实物：现行的千克定义，是以保存在BIPM的国际千克原器（IPK）为基础。此次SI修订后，将不再需要这一实物。

• 基本单位的定义将首次独立于它们的复现方式：以前当我们有了更好的复现单位的方法后，这些单位的定义将随之改变。而现在，单位的定义不会随复现方法的改变而变化，相反会一直保持恒定。以安培为例，其现行定义是“两条间隔一定距离的导线间的电磁作用力”，这是采用复现方式来定义的。但是，随着发现约瑟夫森效应和量子化霍尔效应后，安培可以通过更好的方式复现，旧的定义方式也就过时了。