[博物馆计量文物鉴赏-25] 国际米原器与千克原器：实物基准时代的巅峰

文物信息

文物名称：国际米原器（International Metre Prototype）与千克原器（International Prototype Kilogram, IPK）
馆藏博物馆：国际计量局（BIPM，法国巴黎近郊Sèvres）
年代：1799年（第一代铂金米原器铸造）；1875年（《米制公约》签署）；1879年（国际千克原器IPK铸造）；1889年（正式启用）
材质/尺寸：铂铱合金（90%铂+10%铱）。米原器为X形截面棒，0°C时两刻线间距为1米；千克原器为直径与高度各约39毫米的圆柱体

计量功能

国际米原器和千克原器是人类历史上最重要的实物计量基准。从1889年到1960年（米重新定义）和2019年（千克重新定义），所有国家和地区的长度和质量计量最终都溯源到这两个实物。

• 米原器：X形截面设计减小了温度变形影响，0°C时两端的平行刻线之间距离定义为1米
• 千克原器：被命名为"Le Grand K"（大K），其质量定义为1千克。保存在BIPM的真空罩内
  

1889年第一届国际计量大会向各签署国分发了铂铱合金千克原器副本。美国获得K20和K4，中国获得No.60和No.64。各国副本定期送BIPM与国际原器比对，确保全球质量量值一致。

历史背景

法国大革命期间推行度量衡统一。1799年铸造第一支铂金米原器（Mètre des Archives），其长度基于地球子午线测量。1875年17国签署《米制公约》，设立国际计量局（BIPM），统一管理国际计量标准。每年5月20日"世界计量日"即纪念公约签署。

2018年11月16日，第26届国际计量大会通过决议，以普朗克常数重新定义千克，2019年5月20日生效，结束了实物原器作为质量基准的时代。米原器则在1960年被以氪-86光波波长重新定义，1983年改为光速定义。

计量学意义

• 国际统一：米制体系是人类首次基于地球测量建立的统一国际度量体系，取代了各地混乱的传统度量衡
• 实物基准巅峰：铂铱合金的高稳定性使实物基准精度达到极限，千克原器服务长达130年
• 自然基准转型：千克从实物定义到物理常数定义的转变，标志着计量学从"实物基准"迈入"自然基准"时代
• 世界计量日：每年5月20日纪念1875年《米制公约》签署，是全球计量工作者的共同节日