Less Than Kilogram
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各位家长，当您访问加利福尼亚州时，童年规则至上。如果您不记得童年有多么棒，只需问问自己……孩子们会做什么？随着海浪演奏的巨型管风琴跳舞？是的。在离地面数百英尺高的漂浮树屋里露营？没问题。

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听众支持。WNYC 工作室。

嘿，我是拉蒂夫。这是 Radiolab 节目。今天，在美国感恩节之后，我想到所有与家人团聚、坐下来享用一顿美味佳肴的人们，然后，哦，上帝，政治话题不知何故出现了，他们发现有一些事情他们无法达成一致。你甚至无法想象，这个人怎么会不明白情况的基本事实呢？而且，你知道，

因此，如果您在这个假期结束后感觉需要一些具体的东西、一些非政治性的东西、一些客观的的东西，那么这一集就是为您准备的。这是我们最初在 2014 年播出的关于一个旨在创造永恒事物、每个人都可以在任何地方同意遵循的事物的项目的一集。

而且我们实际上在最后有一个戏剧性的更新。所以请继续关注。您来了。不到一公斤。等等，你在听。好的。好的。好的。好的。你在听 Radiolab 节目。Radiolab 节目。来自 WNYC。看到了吗？倒带。

嘿，我是贾德·伊布姆罗德。我是罗伯特·克鲁尔维奇。这是 Radiolab 播客。而这……我实际上带了一份清单。好的，你为什么不和我分享你的清单呢？这个东西在哪里？这是安德鲁·莫雷茨。他是《纽约客》杂志的作家和编辑。哦，我可能迷路了。偶尔会出现在我们的节目中。也许你被……啊，找到了。他最近迷上了一份测量清单。称为基本单位。它们是 SI 基本单位。

国际单位制，你知道的。所以让我这样说。你有没有想过一英寸有多长？我的意思是，到底有多长？我知道。我只是看看尺子。但是，你怎么知道你的尺子和我的尺子有相同数量的英寸空间，或者在中国的人，他们的英寸是英寸，你的英寸是我的英寸？哇。

我还没想过这个问题，但我只是假设某个地方有一个主英寸？当然。我用法语说是有原因的，你一会儿就会明白。这就是安德鲁正在看的这份清单上的内容。这是一份关于我们周围所有东西的大小、距离和温度的标准测量清单。都在这份清单上。好的。所以当你查看国际单位制时……你会得到以下结果……一米……

一米是光在真空中传播距离的几分之一秒。好的。什么？一秒钟是与铯-133 原子基态的两个超精细能级之间的跃迁相对应的辐射量。这就是秒的定义？某个原子摆动多少次？是的。哇。安培，用于测量电流。你知道，安培。是的。

我不知道那是什么意思。看，这就是问题所在。如果你看看这些东西的实际定义，安培、米、秒等等，你会说，但是清单上有一个标准。

其简洁性是独一无二的。公斤标准计量单位的定义是……没有数学，没有数字。它是一个东西。一个特殊的东西？一个李子大小的东西。这是我们用来测量东西的唯一东西。它是最后一个幸存者。唯一剩下的物理标准。为什么它是最后一个？为什么会有……是……等等，什么？让我带你回到故事的开头。

就像，我必须承认，我预计这个故事会比我发现的要无聊得多。这就像一个史诗般的故事。那是拉蒂夫·纳塞尔，科学史学家，我们节目的常客。他说，如果你追溯到美索不达米亚最早的农民。所有最早的测量都是非常直观的。

他说很多都来自身体。也就是说，那只兔子正在靠近网。有多近，爸爸？两只手。但这不仅仅是因为我们想到了手和脚，而且还有许多其他类型的测量方法。就像你会说，哦，某物和我说话的距离一样远。或者某物和我坐在骆驼顶上能看到的距离一样远。或者某物和我能扔石头一样远。哎哟！

所以这意味着，好吧，我打算在这里建造一个农场，我打算把它建在三块石头那么远的地方？是的，是的。我读到的方法是像旅行者一样。例如，如果您是撒哈拉旅行者，您需要知道下一个水坑在哪里，

这是一种生死攸关的测量。是的。他们会说它，你知道，距离三块扔出去的石头那么远，或者距离十块扔出去的石头那么远。但是，你知道，那里可能存在一些固有的不确定性，因为如果你问阿基里斯，它可能距离两块扔出去的石头那么远，但如果你问我，它可能距离 78 块扔出去的石头那么远。你准确地指出了投掷石头系统的问题所在。这些问题在……

18 世纪……法国大革命前夕。在一个叫做巴黎的小镇。这是一个相当国际化的地方，这意味着人们来自不同的地方，他们都有自己的衡量标准。日常使用的约 250,000 个不同的计量单位。250,000？每种商品都有自己的度量单位，所以你有谷物、葡萄酒、油、盐、干草、煤、木材、织物，所有东西。这极其混乱。♪

更不用说它对贸易极其不利了。所以如果我来到你这里，我说，先生，我有一些布。你会说，你有多少布？我会说，我有一个……

“什么是码？”我说，“就是这样多。”另一个人说，“不，不，是这样多。”我说，“不，不，是这样多！”他说，“不，不，是这样多！”你可以看到——令人沮丧。令人沮丧。是的。更糟糕的是。在 1780 年代，发生了饥荒。所以粮食短缺，人们饥饿，人们愤怒，我将称之为，他们很饿。

他们很饿。他们非常饿。所以当时的烘焙师知道，如果他们提高面包价格，愤怒的暴民基本上会来杀害他们。但他们也知道，如果没有绝对的标准，就无法确定你得到的是你得到的东西。所以他们开始做的是，他们开始稍微减轻面包的重量。

因此，随着饥荒的加剧，人们需要排更长更长的队来支付相同数量的金钱来购买越来越小的面包。所以他们越来越饿了。所以人们呼吁的一件事是，他们想要标准化的重量和度量。如果我去面包店买一条面包，我想要一条完整的面包。不要少给我。这是很严重的。好吧，你知道接下来会发生什么。

巴士底狱被攻陷，国王被软禁，然后被送上断头台。革命政府一接管，他们就说，好吧。好的，这是我们的首要任务之一。我们将制定一个新的标准。但不是基于像国王这样武断的东西。这是启蒙运动。我们为什么不借鉴某种完全不同的权威呢？自然的权威。自然的。自然的。

所以，长话短说，他们取了地球的周长。他们取了该周长的四分之一，将其除以 1000 万，得到了米。然后他们将米除以 10，将其立方，用水填充立方体，取水的质量，用该质量铸造一个金属圆柱体，瞧，他们创造了世界上第一个公斤。这样做的目的是，如果我们制造出如此美丽、完美的东西，每个人都能看到它，那么不仅法国会使用它，

而且全世界都会使用它，那么商品和思想就可以在所有人之间交换，它将是美丽而光荣的。自由、博爱、平等。没错。他们想要一些对所有人来说都是永恒不变的东西。所以我想你现在想看看它，对吧？是的。好的。好的，它在这里。

我们最终参观了马里兰州的国家标准与技术研究院。这个人，帕特里克·阿博特，是我们的导游。他们带我们下到马里兰州基岩的三层楼下，因为他们希望这里的东西完全静止。我们刚刚穿过了一扇双开门。又来了一扇双开门。

然后我们走进这个像金库一样的房间，它就在那里。我们当时看到的是一个带小把手玻璃罐，里面还有一个带小把手的玻璃罐，里面是……是那个东西。那个东西。它有点……

真的很漂亮。你见过的最闪亮的圆柱体。非常小，而且看起来非常干净。对你来说不是吗？是的，几乎很难分辨出俄罗斯套娃玻璃罐在哪里结束，因为它太反光了。这可能是一个疯狂的问题，但我们可以拿着一公斤吗？那是我们的制片人林恩·莱维。不。不。

我只是想知道它摸起来是什么感觉。我们已经谈论它这么久了。他们对公斤非常小心。而这甚至不是真正的那个。最初的最初的最初的最初。他们称之为 Le Grand K。住在法国的一个地下室里。你根本无法靠近那个。我可以。不，你不能。我可以像汤姆·克鲁斯那样做。你会死于尝试的。它是这样工作的。

国际原型是 Big K。现在这是用于校准六个相同的铂金圆柱体的那个。他们称之为证人，或法语中的“temois”。然后使用这些证人来校准另一组圆柱体，然后使用这些圆柱体来校准美国标准，这就是我们看到的。然后使用它来校准各种各样的东西。

你柠檬的重量，你浴室里的秤。绿队，你减掉了 34 磅。每次有人在电视节目《减肥大赢家》中减掉一磅……5.87%。

如果你愿意，你可以像血统一样追溯它，或者是一条 unbroken chain 追溯到国际原型公斤。追溯到法国地下室的一个单一物体，即公斤的圣地。但你告诉我，当世界上称量某物时，它通常会一直追溯到这块金属吗？这就是我的意思。这就是为什么故事的下一部分如此有趣。

令人不安。根据安德鲁的说法，1989 年发生的事情是，负责官方公斤（大 K）的人们将其从罐子里取出，将其放入蒸汽浴中，用冲洗所有东西的蒸汽冲洗它，等待它干燥，

然后……他们开始进行仪式称重。对。你如何称量重量标准的东西？好吧，你用副本称量它。例如，美国的副本。所以他们拿其中一个，把它放在秤的一侧，然后把大 K 放在另一侧。而 IPK，Le Grand K，那个，很轻。

什么？它很轻。它不……有多少……比它的姐妹轻多少？大约相当于一粒糖的质量。是的。

所以……这很大吗？这是可以测量的。等等，他们怎么知道它很轻，而不是其他的更重？对，他们不知道。所以他们使用了第二个姐妹副本。仍然很轻。以及第三个姐妹副本。仍然很轻。以及第四个、第五个和第六个。德国人来了。轻。加拿大人来了。轻。西班牙人来了。轻。这导致他们产生了一个令人不安的可能性，即国际重量标准……

正在减轻体重。我们认为是这样。我们认为大个子有问题。至于它如何减轻体重，没有人知道。一种可能性是它被清洁得太多，可能有一些被刮掉了。尽管人们对更多地清洁它是否会使其减轻或增加重量存在争议。另一种理论是脱气。就像可能有一点氢从金属中渗出一样。然后我读到一件事说不能排除犯规的可能性。好吧，你看，我在想也许塔利班……

很明显，我们这里可能有一个有点迷幻的情况。我们有一块正在减轻重量的金属，但由于它是标准……它仍然正好重一公斤。

对吧？如果公斤的定义是国际原型公斤的质量，那么无论你把那个东西放在秤上发生什么，那都是一公斤。你不能那样做。然后世界上其他所有东西都是错误的。不，你不能。这太荒谬了。这就像朝鲜政府会做的事情一样。就像这样，没有更多现金了。就像那样。我们不能随意做这样的事情。好吧。所以如果重量标准，正如你所说，正在减轻重量，那么你如何解决这个问题呢？

休息后将回答这个问题。所以这是一个小卡通苍蝇。哦，这是我为我们的鱼漂浮情节制作的一些鱼漂浮。我买了一条鱼，然后我把它翻来覆去。我的名字叫杰里米·布鲁姆。我是 Radiolab 的声音设计师。你很少在节目中听到我的声音，但有时……

你做到了。那是我在模仿海豚。你只是不知道而已。这是一头鲸鱼在叹息。每次我为 Radiolab 的一集设计声音时，我都会花数小时或数天的时间仔细研究这些微小的细节，这些细节构成了我们节目的声音。所以，例如，如果我们正在考虑要添加到故事中的声音，我们可以说，哦，是白天，我想听到一些鸟叫声。但还有很多其他事情可以表明，例如……

它们是雨后的小鸟吗？我们在哪里？是什么季节？现在几点？在 Radiolab，我们对声音设计的重视程度与我们对待故事的事实一样。因为我们知道这些声音很重要。

我非常钦佩的声音设计师沃尔特·默奇，他谈到我们大多数人类在发育任何其他感觉器官之前的三个月内，在子宫里就有声音感。所以在某种程度上，这是我们最原始的、最早的感觉，这也许就是为什么我认为声音比其他感觉更有可能触及我们内心的情感自我。

我们确实尝试以某种方式为我们制作的每个故事汲取灵感。我们这样做的全部原因以及我们能够做到这一点的原因是因为你。您的经济支持使我们能够投资于其他人无法制作的故事和声音。如果您依赖 Radiolab 和我们创作的作品，支持我们工作的最佳方法之一就是成为实验室的成员。

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我们的名誉主持人罗伯特·克鲁尔维奇和《纽约客》作家安德鲁·莫兰茨前往马里兰州调查这个问题。好吧，我在这里的手机信号为零。这意味着我们真的在地下很深。当我们在马里兰州的那个地下室时，我们遇到一个对此有一些想法的人。哦，他在那里。

好的。他的名字叫约翰·普拉特。我是国家标准与技术研究院基础电测量组的负责人。你好，约翰。约翰带我们穿过更多高安全门，然后我们走进这个。哦，我的上帝。

令人惊叹的房间。很大。很大。大约三层楼高。是的。而且它是用……它就像一个银色的房间。它有一个银灰色的地板。它有银色的闪亮墙壁。你的头发也偏银色。非常多。如果你是一个红头发的人，你可能不会被允许进入这里。不。不。不。

我甚至不知道该如何形容它。它看起来像一个侧放的车轮。它本身看起来有点像一个巨大的圆形金属大锅或一个大的金属锅。但是然后有一些奇怪的小玩意和零件，然后是一些盘绕的电线。这是一台令人惊叹的机器。但这完全是为了……一个测量。一公斤。因为在这个巨大的大锅里面有一个极其……

极其灵敏的天平。等臂天平。基本上就像跷跷板。或者跷跷板。通常你会把它设置好，这样你就可以把孩子放在跷跷板的一侧，把孩子放在跷跷板的另一侧。现在你已经去过游乐场了，所以你知道这是怎么回事，但他们在这里做的是，在跷跷板的一侧，他们有公斤，就像地面 K，那是孩子一号。在另一侧，而不是另一个公斤，或者孩子二号，我们将有一个高度可变的磁铁。

现在问题是，磁铁不会接触秤的那一侧。它会对那一侧施加力，一种看不见的力。它会产生力，我们可以用它来保持平衡。保持平衡所需的力，当然与坐在另一侧的 Gonca 的重量相同。如果你能将该力转换为每个人都同意的数字……瞧！

你刚刚重新定义了公斤。你已经把它从物质世界中剥离出来，它已经与宇宙的基本力量联系在一起了。是的，你已经抓住了要点。你想现在就看到这种情况吗？我可以给你看这个。

用我们的乐高版瓦特天平。好的。如果我能启动它的话。乐高？乐高一号？好吧，你看，大个子正在接受测试或其他什么，所以他们带我们去看小个子。好的，所以我们有……有一个小秤和所有东西。你可以看到我刚刚扰乱了平衡，而且它，你知道，有点晃动。它是自由漂浮的。好的，所以你现在用你的镊子，然后你拔出一个极小的……是的，两克的质量。他把这个小指套状的东西放在……

- 我现在在弹跳，它会，他说会漂浮。- 现在，它提示我质量开启。- 质量开启。- 是的，我要把质量放在上面。- 他按了一个按钮。- 好吧。- 等等，但我们什么时候看到漂浮？- 就这样。- 我错过了，再做一次。- 它在漂浮吗？- 它在漂浮吗？- 它在漂浮。

坐在天平上。那不是漂浮。那是漂浮。它会落到地球上吗？那是对漂浮的不同理解。现在，事实是，一旦我最终弄清楚这个人正在做什么，它实际上有点酷。他拿了一个小金属砝码。他把它放在秤的一侧。在秤的另一侧，它是空的。但它并没有倾斜，因为空的一侧实际上具有与金属相当的磁力，使其保持在那里。

完全静止。

所以如果他们能够做到这一点，这意味着大 K 的统治结束了？还没有。不，因为首先，你必须弄清楚很多数学。MC 平方等于 H nu。反向工作。你必须除以 E，然后除以 M。测量 B 场。哇！让我们开始吧。然后你得到你的安培、瓦特和普朗克常数。原子的经典玻尔模型等等。无论如何。实际上，整个事情比我坦白地说要复杂得多，但我永远不会理解。但这就是我们现在所处的位置。♪

你得到了世界各地所有这些不同的团队。你在马里兰州有约翰的团队和他的跷跷板。你还有另一个实验室，实际上是几个实验室，它们有跷跷板。你还有一个实验室正在数原子。他们都在做实验，比较数字，试图让数字一致，以便无论通过什么途径，每个人都同意公斤到底是什么。现在，他们很接近。他们一致到大约六位小数，这还不够好。他们希望数字一致到八位小数。但如果他们能做到这一点……

然后，也只有那时，大 K 才会消失。是的。因为现在不是将公斤定义为等于大 K 的任何东西，而是有了新的定义。公斤的新定义，公斤……

是质量的 SI 单位，其大小是通过将普朗克常数的数值固定为正好 6.626069 来设置的，我们有 X，因为我们还没有就最终……那些是缺失的小数。那些是缺失的小数位，乘以 10 的负 34 次方，当它以作用焦耳秒的单位表示时，这是一个平方米每秒公斤。

呼。那将是一个更简单的定义。哦，是的。不，你……当新的定义生效时，大 K 会发生什么？好吧，现在，这是悲伤的部分。看起来像一座教堂。我们将在结束之后看到。福柯……大 K 最终可能最终会出现在这样的地方。这是一件大事。是的。

许多标准都在那里消亡了。这是巴黎的工艺美术博物馆。所以这是开始。西里尔·法索是我们的导游。这是什么？一升。他给我们看了一升的原件。或者，这是 0.8 升吗？哇！

一些早期的温度计。这里有一个有趣的东西。他给我们看的一个房间，我认为是巴黎米。所以在巴黎，这是可靠的，绝对的标准。我认为是从 1801 年开始的。它在一个木盒子里，里面有天鹅绒包装，两端都有丝带，它只是一个非常漂亮的白银棒。我不知道它是不是金子或银子。

啊，想象一下那件东西，那件伟大的东西在这个地方。有点像看到教皇穿着短裤一样。这让我有点不舒服。所以当我们在这里赞美这个物体时，拥有你可以拿在手中的真实的东西是多么美好。

有一群人认为公斤的情况是不可接受的。这太可耻了。例如，来自国家标准与技术研究院的比尔·菲利普斯。他正在对一群关心这件事的人发表讲话。如果我手里拿着的是真正的公斤……

会增加质量，但当然它不能增加质量，因为这本身就是一个公斤。这意味着你们都会减轻体重。

对于屋里的人来说，我们在21世纪将我们最精确的测量建立在一个1889年铸造的金属块上？现在这种情况显然是不可容忍的。经过多年的努力，研究人员找到了他们正在寻找的新定义。2018年，代表们聚集在法国。你好，我们开始了吗？他们投票……

用抽象的数学来代替物理公斤。南非。是的。阿拉芒，德国。是的。阿拉比，沙特。沙特阿拉伯。是的，谢谢。阿根廷，阿根廷。物理公斤被扔进了历史的垃圾堆。澳大利亚。是的。奥地利。比利时。

巴西。巴西。谢谢。保加利亚。特别感谢Ari和Anne。还要感谢Terry Quinn。我们不想忘记。理查德·戴维斯。和肯·阿尔德。鲍勃·沃特斯。迈克尔·鲍尔。迈克尔·纽曼。最后。感谢我们的数学天使，女高音。梅丽莎·休斯。说我自己的名字很奇怪。还要大力感谢记者安德鲁·莫兰兹、拉蒂夫·纳塞尔和我们的制作人琳恩·莱维。

你好，我是娜塔莉亚，我来自纽约市。以下是工作人员名单。Radiolab由贾德·阿布姆拉德创建，由索伦·惠勒编辑。露露·米勒和拉蒂夫·纳塞尔是我们精彩的联合主持人。迪伦·基夫是我们的声音设计总监。我们的工作人员包括西蒙·阿德勒、杰里米·布鲁姆、贝卡·布雷斯勒、W·哈里·福图纳、戴维德·盖布尔，

我们的事实核查员是黛安·凯利、艾米丽·克里格和娜塔莉·米德尔顿。感谢收听Radiolab。再见！

嗨，我叫迈克尔·史密斯。我来自新泽西州彭宁顿。Radiolab科学节目的领导支持由戈登和贝蒂·摩尔基金会、科学沙盒、西蒙斯基金会倡议和约翰·坦普尔顿基金会提供。Radiolab的基础支持由阿尔弗雷德·斯隆基金会提供。

Chase Freedom Unlimited奖励你所有的付出，每次购买都能获得现金返还。我们一起建立了生活，收集与黑人社区和我们充满活力的遗产相关的古董。这是基亚娜·斯图尔特。我是香娜·汉迪。我们是生活和事业上的伙伴。有了Freedom Unlimited，为我们的收藏添加古董

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