計量標準総合センター : National Metrology Insutitute of Japan (NMIJ)



はじめに

 科学の発展とともに、国際単位系(SI)の基本単位の定義の多くは、例えば長さはメートル原器から「光の速さ」という物理定数にもとづく定義となり、より普遍的なものに置き換わってきました。
 このような流れの中で、質量だけは国際キログラム原器 という人工物で定義され、100年以上にわたって使われてきましたが、その質量変動の影響が懸念されていました。 このため、基礎物理定数の一つであるプランク定数にもとづいた質量の定義を目指して、日本を含む世界の計量標準機関が研究開発を重ねて来ましたが、昨年(2018年)秋に開催された第26回国際度量衡総会において、プランク定数にもとづいた質量の定義改定を含む、 SI基本単位の定義改定が審議・採択され、この度、改定されたSIが2019年5月20日(World Metrology Day) に発効しました。
 この定義改定が日常生活や従来の計量計測 に直ちに影響を与えることはありません。 その一方で、 決して変わらない物理定数を定義にすることで計量単位の長期的不変性が確保されます。 また新しい定義による測定器が開発されることで、これまで正確に測定することが困難だった微小質量を直接測ることが可能となるなど、ナノテクノロジーなどへの寄与が期待されています。 このように新しい定義は、計量計測におけるイノベーションを起こす可能性を秘めたものであり、計量計測分野の発展に寄与することが期待されています。


   NEW SI Brochure第9版(フランス語及び英語)
   https://www.bipm.org/en/publications/si-brochure/outlink

国際単位系(SI)の改定について

 メートル条約締約国は、2018年11月16日に、SIを改定するための画期的な決議の投票を行い、キログラム、アンペア、ケルビンそしてモルの定義を変更しました。 フランス・ベルサイユでの第26回国際度量衡総会でなされたこの決議は、すべてのSI基本単位が、今や、自然界を特徴づける定数によって定義されることを意味しています。 このことにより、SIの将来的な安定が保証されるとともに、それらの定義を実現する、量子テクノロジーを含む、新技術が使用される機会が開かれるでしょう。

 改定後のSIにおいて、SI 基本単位のうち四つ、すなわちキログラム、アンペア、ケルビン、そしてモルが物理定数を用いて再定義され、 それらの新しい定義は、それぞれプランク定数(h)、電荷素量(e)、ボルツマン定数(k)、そしてアボガドロ定数(NA)の確定値にもとづくことになりました。 更に、SIのすべての7つ基本単位の定義もまた一様に、明示的な定数の形式で表現されるようになります。 そして、各基本単位の定義を実用的に実現する手段を説明するため、具体的な実現方法も規定されます。

SI定義改定に関する情報へのリンク

NEW 産総研特設ホームページ「キログラムが変わるとき」オープン
   https://www.aist.go.jp/taisaku/ja/kg/index.html

国際単位系(SI)について


国際単位系(SI)に関する説明は以下のウェブページに情報があります。
https://www.nmij.jp/library/#si

国際度量衡総会(CGPM)および国際度量衡委員会(CIPM)に関する説明は以下のウェブページに情報があります。
https://www.nmij.jp/~imco/metric/

2019年5月20日、国際単位系(SI)の定義が変わります。
ワールドメトロロジーデイ http://www.worldmetrologyday.org/outlink


国際単位系(SI)の改定


NEW 国際度量衡局(BIPM)のSI定義改定に関するホームページ(英語)
http://www.bipm.org/en/measurement-units/rev-si/outlink

NEW SI Brochure第9版(フランス語及び英語)がダウンロードできるウェブページ
https://www.bipm.org/en/publications/si-brochure/

定義改定が決議された第26回国際度量衡総会(CGPM)の様子
BIPM 総合サイト https://www.youtube.com/thebipmoutlink
キーノートプレゼンテーション https://www.bipm.org/en/cgpm-2018/presentations-2018.htmloutlink
各量目についての議論詳細 https://www.bipm.org/en/cgpm-2018/reports-presidents-2018.htmloutlink
SI定義変更の詳細について(PTB “Annalen der Physik” 特別号 “The Revised SI: Fundamental Constants, Basic Physics and Units”)  https://onlinelibrary.wiley.com/page/journal/15213889/homepage/the_revised_si.htmloutlink

日本の貢献


 質量の単位「キログラム」の新たな基準となるプランク定数の決定に貢献(2017年10月24日)
http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2017/pr20171024/pr20171024.html

国際単位系(SI)kg再定義の舞台裏 (高エネルギー加速器研究機構 物質構造科学研究所 物構研News No.26 (2018.11))
https://www2.kek.jp/imss/news/IMSS-News/news-no26/outlink

講演会のご案内


  ・日本学術会議公開シンポジウム
     「新しい国際単位系(SI)重さ、電気、温度、そして時間の計測と私たちの暮らし」
     https://www.nmij.jp/public/event/2018/scj-symposium_2018/

SI定義改定に関わる過去の講演会資料は以下のウェブページからダウンロード出来ます。


     ・NEW 日本学術会議公開シンポジウム
      「新しい国際単位系(SI)重さ、電気、温度、そして時間の計測と私たちの暮らし」
     https://www.nmij.jp/public/event/2018/scj-symposium_2018/
      ⇒NEW!講演資料をアップロードしました(2019.5.20)

    ・第十四回 NMIJ国際計量標準シンポジウム
     新時代を迎える計量基本単位 -アンペアの定義改定と将来展望-
     https://www.nmij.jp/public/event/2018/Forum2018/
    ・計測標準フォーラム第15回講演会共催
     新時代を迎える計量基本単位 -SI定義改定のインパクト
     https://www.nmij.jp/public/event/2017/Forum2017/
    ・計測標準フォーラム第14回講演会
     新時代を迎える計量基本単位 -新SIと将来技術
     https://www.nmij.jp/public/event/2016/Forum2016/
     NMIJ 国際計量標準シンポジウム
    ・「新時代を迎える計量基本単位 —新SI最新動向—」
     ~計測標準フォーラム第13回講演会~
     https://www.nmij.jp/public/event/2015/Forum2015/

国際度量衡局のSI定義改定に関するホームページ(英語)のURLです
http://www.bipm.org/en/measurement-units/rev-si/outlink

 質量の単位「キログラム」の新たな基準となるプランク定数の決定に貢献(2017年10月24日)
http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2017/pr20171024/pr20171024.html

国際単位系(SI)kg再定義の舞台裏 (高エネルギー加速器研究機構 物質構造科学研究所 物構研News No.26 (2018.11))
https://www2.kek.jp/imss/news/IMSS-News/news-no26/outlink

最終更新日 2019.05.20





3