锁在一个需要三把钥匙才能打开的金库里，在巴黎西南方的塞夫尔镇，有一公斤。事实上，这是公斤，公斤(IPK)的国际原型，所有其他公斤都必须以公斤来衡量。这个铂铱合金圆筒放在三个保护玻璃钟下，在温度和湿度受控的环境下，在一个保险箱里，还有六份官方副本，在塞夫尔的地下金库里。盖瑟斯堡国家标准与技术研究所(NIST)的物理学家斯蒂芬·施拉姆林格说：“如果你把它扔掉，它仍然是一公斤，但是整个世界的质量都会改变。”。
大约每40年左右，当高尔夫球大小的锭块，从1889年起精确定义为1公斤，被用来校准与世界各国共享的复制品时，IPK才从它的金库中出现。但是有一个问题。在IPK的金库里有六个泰莫因或“目击者”——官方副本。多年来，勒格兰德克及其见证人被测量的罕见情况证明，IPK的质量已经“漂移”
大多数证人现在比IPK稍微重一点——几微克，或者百万分之一克(尽管许多拷贝一开始就更重)。你可以说IPK正在失去质量，但你不能这么说，因为IPK是不变的和不可动摇的一公斤。此外，物理学家甚至不知道从长远来看，IPK是在失去质量还是在增加质量，只是因为空气中聚集了难以察觉的大量物质，或者在称重过程中被擦掉，或者在IPK的一次精心沐浴中被弄脏。
正如你所能想象的那样，这一微小的漂移让科学家们非常头疼——更不用说依赖小而精确的质量测量的行业了，比如制药公司。伦敦南部国家物理实验室的伊恩·罗宾逊说：“目前，千克是根据特定物体的质量来定义的。”。“如果那东西被毁坏或改变了，那就很尴尬。”
幸运的是，世界计量学家有一个解决办法：用自然的、普遍的常数来重新定义千克。国际单位制(SI)中的大多数单位已经根据通用常数进行了定义，例如米，它正式定义为1/299，792，458秒内在真空中以光速传播的长度。当然，这个定义依赖于第二个，它被定义为特定频率的电磁辐射(在这种情况下是微波)的9，192，631，770个周期的持续时间，电磁辐射导致铯-133原子的外电子跃迁(从量子测量的“自旋向上”转换到“自旋向下”，反之亦然)。
但是千克，人工制品定义的最后一个剩余单位，一直顽固地拒绝重新定义——直到现在。11月16日，在国际度量衡大会第26次会议上，来自60个成员国的代表将聚集在塞夫尔，投票根据普朗克常数重新定义千克——一个将光波频率与光波中光子能量联系起来的数字。根据国际计量局(BIPM)的物理学家理查德·戴维斯的说法，“他们期望获得绝大多数。”
马克斯·普朗克和阿尔伯特·爱因斯坦1879年，IPK由伦敦的贵金属公司庄信万丰铸造，20岁的马克斯·普朗克为他关于热力学第二定律的论文辩护，阿尔伯特·爱因斯坦诞生了。尽管这两位科学家在他们的一生中并不知道这一点，但他们在重力基础物理学和量子力学方面的共同工作将为21世纪千克的定义奠定基础。
那么什么是普朗克常数？“从根本上说，这很难说，”戴维斯说。普朗克常数是一个非常小的数字：确切地说，是6.62607015 x 10-34，这将在11月16日的会议上正式确定。1900年，马克斯·普朗克计算了这个数来拟合来自恒星的光模型，将恒星的能量和温度与它们的电磁辐射光谱(统称为黑体辐射)相匹配。当时，实验数据表明，能量在任何值下都不是自由流动的，而是包含在束或量子中——量子力学以束或量子命名——普朗克需要计算这些束的值，以适应他的黑体辐射模型。
五年后，阿尔伯特·爱因斯坦发表了他的狭义相对论，这将被表述为著名的E = mc2方程(能量等于质量乘以光速平方，顿悟到能量从根本上与宇宙的所有物质联系在一起)。他还计算了电磁能的单一基本量子——现在被称为光子——的理论值，这导致了普朗克-爱因斯坦关系，即E = hv。等式表明光子(E)的能量等于普朗克常数(H)乘以电磁辐射的频率(v，它是希腊符号nu而不是“v”)。
“你知道你有光子的能量，这是高压，但你也知道你有质量的能量，这是mc2。[索]，E = hv = mc2。NIST物理学家大卫·纽厄尔说：“就在这里，你可以看到如何从h·[·普朗克常数、v·[(波的频率)和c·[(光速)获得质量。但这不是普朗克常数出现的唯一地方。这个数字是描述太阳能电池所基于的光电效应所必需的。它也被用于尼尔斯·玻尔的原子模型，甚至出现在海森堡测不准原理中。
千克质量NIST IPK的铂铱复制品之一，K92，背景是不锈钢千克质量。(詹妮弗·劳伦·李/ NIST)幸运的是，世界计量学家有一个解决办法：用自然的、普遍的常数来重新定义千克。国际单位制(SI)中的大多数单位已经根据通用常数进行了定义，例如米，它正式定义为1/299，792，458秒内在真空中以光速传播的长度。当然，这个定义依赖于第二个，它被定义为特定频率的电磁辐射(在这种情况下是微波)的9，192，631，770个周期的持续时间，电磁辐射导致铯-133原子的外电子跃迁(从量子测量的“自旋向上”转换到“自旋向下”，反之亦然)。但是千克，人工制品定义的最后一个剩余单位，一直顽固地拒绝重新定义——直到现在。11月16日，在国际度量衡大会第26次会议上，来自60个成员国的代表将聚集在塞夫尔，投票根据普朗克常数重新定义千克——一个将光波频率与光波中光子能量联系起来的数字。根据国际计量局(BIPM)的物理学家理查德·戴维斯的说法，“他们期望获得绝大多数。”马克斯·普朗克和阿尔伯特·爱因斯坦1879年，IPK由伦敦的贵金属公司庄信万丰铸造
