别再用上不封顶的巨大数字来表达你的心意了！连小学数学老师都会提醒你，列出算式得出应用题的结果之后，要在算式末尾指明“秒”、“千克”、“立方米”，还要郑重地用括号包起来来。恰逢世界计量日，来学习准确又恰当的计量单位，你的情话会更可靠。

2020年世界计量日海报

国际单位制是目前世界上普遍采用的计量单位体系。其中，七个单位被称为基本单位，分别是表示长度的米（m）、表示质量的千克（kg）、表示时间的秒（s）、表示电流的安培（A）、表示热力学温度的开尔文（K）、表示物质的量的摩尔（mol）、表示发光强度的坎德拉（cd）。对基本单位进行乘、除、乘方运算，可以导出新的单位，也就是导出单位。这样的导出单位有无限多个。

国际单位制中的基本单位

你可能不相信：用基本单位真的可以运算得到所有的导出单位吗？我在中学物理课上学到的力的单位牛顿、电压的单位伏特，看上去也都很基本，真的可以导出吗？

答案是可以。以力的单位牛顿为例，力是质量和加速度的乘积，因此力的单位可以由质量和加速度相乘得到。质量的单位是一个基本单位。加速度是单位时间里速度的变化，它的单位可以由速度除以时间得到；而速度的单位又来自于长度除以时间，也就是m/s。因此，加速度的单位是m/s/s也就是m/(s2)，而力的单位就是kg*[m/(s2)]了。

力的单位牛顿（图源作者）

除了导出以外，国际单位制还规定了一系列十进制词头，可以将它们添在基本单位前面。你对加上了词头的单位一定不陌生：千米、分米、厘米、毫米……有了这些单位，较大或较小的量描述起来就更灵活了。

那么，是谁确定了这些基本单位呢？这就说来话长了。

建立公制的努力由来已久。18世纪末，法国科学院的一个委员会尝试建立一套统一又合理的测量单位体系，包括米、公顷、升、千克等。1832年，德国数学家卡尔·弗里德里希·高斯用毫米、克、秒这些单位准确地描述了地球磁场，完善了公制单位体系。19世纪70年代，英国科学促进协会建立了一套内部协调的单位体系，以厘米、克、秒为基础，包括基本单位和、导出单位和常用的十进制词头。

高斯（Carl Friedrich Gauss）

随着国际科学交流日益密切，建立一套公认的单位制度的需求更加迫切。1875年5月20日，来自17个国家的科学家在巴黎签订了《米制公约》，根据公约建立了国际计量局、国际计量大会和国际计量委员会和国际计量局，确定了米和千克是长度和质量在公制中的基本单位。国际计量大会原则上每四年召开一次，5月20日也成为了世界计量日。在之后的一个世纪里，国际单位制的基本单位增加到七个，覆盖了物理学的多个领域。

国际计量局的标志

可是——你会问——这和我又有什么关系呢？

也许确实有一点关系，因为直到今天，国际计量大会仍然在检查和修订单位的定义。

你也许还记得中学课本上的“米原器”，它直观可感地规定了一米有多长。1799年，国际计量大会请人用铂铱合金制造了30个米原器，1米的长度是经过巴黎的经线上从北极点到赤道的长度的1000万分之一。不过，今天的国际单位制已经不再采用这种定义了，而是将1米定义为真空中的光在299792458分之一秒内行进的距离。随着2019年的世界计量日修改了千克的定义，所有的基本单位都已经脱离了自然界的具体事物，改用物理常数计算得到。

米原器

用物理常数取代自然事物来定义单位对日常生活的影响微乎其微，在科学研究中却能够避免自然事物的磨损和误差，使结果更准确和普适。这些物理常数忠实又稳定地反映着我们所处的宇宙的性质，只要我们的世界还没有天翻地覆，它们就不会改变，我们所熟悉的长度、质量、时间等也都不会改变。

现在，在2020年世界计量日回顾国际单位制的历程，你会不会觉得，你对ta的爱也一样经得起海枯石烂呢？

“我爱了你8553万‘秒’，即使相隔668万‘米’，我也仍然忘不了你309‘开’的体温。”世界计量日恰逢 ，为那个直击心灵的数字搭配一个精准的计量单位吧。这样的情话，你写好了吗？

（延伸阅读：BIPM, "History of the SI", https://www.bipm.org/en/measurement-units/history-si/. ）