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在高科技時代,長度不止細分到納米,時間不止細分到飛秒。新國際單位制的技術開放性對未來所有關於精度方面的技術進步都極為有利。伴隨測量精度大幅提升,一大批革命性的新技術由此誕生,將帶來產業的跨越式發展。比如說,精準測量支撐納米技術和石墨烯的應用、促進先進位造中航空發動機的精度提升、推動精準醫療產業的發展等等。
不過對於大多數普通民眾來說,國際單位制變革前後,日常生活中的測量活動沒有明顯差別,電子秤、加油泵、血壓計等該怎麼用還怎麼用;實驗室中的全血細胞計數和工業大尺寸坐標測量機等,新定義也不會讓它們顯示不一樣的數值。因為,國際計量界對單位制修訂最重要的要求就是這一修訂過程要平緩過渡,不能對社會生活、對任何測量服務造成突變性的、明顯的影響。不過國際單位制變革對生活帶來的影響是潛移默化的,未來將會因為這一變革催生某種科技產業,對我們的生活帶來直接的變化。
記者:目前國際上主要的計量大國針對國際單位制變革有哪些應對措施?
方向:目前,世界主要計量大國為應對國際單位制變革已提前進行了布局,開展了大量與國際單位制重新定義有關的基礎前沿研究,比如通過大量的研究工作完成新的量值復現方法研究,以及與傳統量值傳遞方法平穩銜接的研究等等。
新的國際單位制變革從根本上改變了傳統的單極化的量值溯源理念。基於單位制新定義的原位復現方法和零鏈條溯源理念已經由英國、美國提出,並積極推進相應的研究工作。傳統上,以專職復現、保存,並傳遞基本單位量值為核心工作的國家計量院,在國際單位制變革中需要逐漸增加適合現場需要、方便實用的量值復現方法研究,不同復現方法之間的差異、影響研究,以及如何協調不同方法復現結果的研究。傳統的以輸出準確測量量值為產品的計量院,向社會提供的產品將逐漸轉變為提供準確測量的整體解決方案。國家計量機構與社會需求的融合度將進一步提高。
記者:請您介紹一下我國為應對SI變革有哪些計劃和措施?中國計量科學研究院在這方面做了哪些工作?
方向:我國計量界很早就意識到國際單位制變革的迫切性,及其可能帶來的挑戰和機遇。為應對國際單位制變革,近幾十年來,作為中國的國家計量院——中國計量科學研究院持續開展與國際單位制有關的基礎前沿研究。2005年以來開展了旨在應對國際單位制重新定義的部分基本物理常數精密測量的研究工作。其中,玻爾茲曼常數測量用兩種不用的方法均取得了很好的測量結果,被國際基本常數委員會(CODATA)收錄,為該常數定值做出了實質性貢獻。我們研製的國家時間頻率基準——NIM5銫原子噴泉鍾通過國際計量局認可參與駕馭國際原子時(TAI)。
在應用方面,比如我們研製的兩米線紋比長儀、高精度雷射二坐標標準裝置等系列以雷射波長米為基準的幾何量基準,對保證國家生產製造中幾何參量量值的準確一致,建立起國家幾何量計量體系起到了重要作用。此外,面向坎德拉量子化的光子計量研究工作,也已形成了面向單光子探測和微弱光輻射計量較為全面的校準測量能力。
(責任編輯:羅伯特)