基布爾秤

基布爾秤（英語：Kibble balance），或稱瓦特秤（watt balance），是一種通過電流和電壓的變化，精確測量測試對象重量的機電重量測量儀器。它的作用是基於基本常數對質量單位「千克」進行定義^[1][2]。

NIST-4基布爾秤，於2015年初開始全面運行。2017年時，以十億分之十三的精度測量了普朗克常數，這一精度足以為2019年對千克的重定義提供幫助。

由於測量的質量與電流和電壓的乘積（即功率，單位為瓦特）成正比，所以該儀器又被稱為瓦特秤。2016年6月，國際度量衡委員會的單位協商委員會的計量學家，同意以該儀器的發明者布萊恩·基布爾（英語：Bryan Kibble）（彼時已故兩個月）的名字對該儀器重新命名。

2019年之前，千克的定義基於一種被稱為國際千克原器（IPK）的實物。2013年，國際度量衡大會（CGPM）在考慮了替代方案之後決定以基於基布爾秤的使用的定義代替這個定義，並確定了精度標準。在達到這些標準後，CGPM於2018年11月16日一致投票通過議案：改變千克和其他幾個單位的定義，議案生效於2019年5月20日，以符合世界計量日。

設計

基布爾秤是安培秤的一種更精確的版本，安培秤（英語：Ampere balance）是一種早期的電流測量儀器，它通過測量內部的兩個載流線圈之間的力來計算電流的大小。基布爾秤的操作與此相反，它使用普朗克常數的定義測量線圈中的電流，從而「在無需使用IPK或任何實物的情況下測量質量。」^[3]，基布爾秤首先確定物體的重力，然後用重力儀準確測量局部地球重力（結合引力和離心作用的淨加速度）並以此計算出物體的質量。這樣物體的質量就由電流和電壓定義了，即「電子千克」。

起源

原理

測量