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    2018年世界計量日主題:“進”無止境——國際單位制(SI)的量子化演進

    國際法制計量局(BIML)局長史蒂芬•帕托雷致辭

    2018年世界計量日選定的主題是國際單位制(SI)的量子化演進。這一演進是眾多精誠奉獻的計量學家為重新定義SI基本單位確定最佳方法、歷時多年工作的結晶。此次SI單位的重新定義不會對法制計量產生直接影響,因為用戶能夠通過與目前相同的途徑溯源到重新定義后的SI上。然而,它確實意味著我們定義某些測量單位的方式,以及在某些情況下最終建立溯源性的方式,會發生變化。

    修訂后的SI將完全基于自然常數。雖然這看起來可能是一個很大的變化,但事實上,在不遠的過去它已經發生過好幾次,如秒(1967/68年)和米(1983年)分別是從基于地球的運動和大小演變到基于原子和電磁常數來重新定義的。

    上述改變的重要性在于,我們大多數人在學校學過,并且至今幾乎鐵板釘釘的某些概念,現在可能會改變。在巴黎近郊一個用三把鎖才能打開的地下室中保存的鉑銥(Pt-Ir)合金的千克原器,在工作了137年后即將進入半退役狀態。

    當然,這將標志著一個時代的結束。 SI始于與人為認定標準關聯的米千克秒制(MKS)。這種標準基于當時人們認定的自然界不變量,如地球的自轉與大小,以及由一定量的水導出的一個重量(之后被統一確定為一個特定的鉑銥合金)。隨著時間的推移,更加先進的測量方法證明這些不變量實際上并非像之前認定的那般恒定。這一事實與能夠更加準確實現單位定義的測量技術的進步一道,構成單位制演變的主要原因。現在最后一個原始標準將被基于基本自然常數的定義所取代。

    千克原器“Le Grand K”只是最著名的SI原器,其實改變也會發生在其他單位上。開爾文將不再取決于水的屬性,安培將不再基于一個難以實現的定義,而摩爾將變成一個更實際的定義。此外,千克、安培、開爾文和摩爾的重新定義將不會對秒、米和坎德拉的定義產生影響。

    如前所述,我們預計SI的重新定義不會對法制計量產生影響,但對于我們這些多年從事單位制工作的人來說,這仍然是思想和方法上的重大變化。

    我們請您花幾分鐘時間查看國際計量局(BIPM)網站上提供的與此主題相關的諸多文檔。我們也希望諸位今年再次和我們一起共同慶祝世界計量日,并期待再次體現計量在我們日常生活中的重要性。


    國際計量局(BIPM)局長馬丁•米爾頓致辭

    利用自然法則創建測量規則。

    國際單位制(SI)是全世界所有測量應用公認的單位制。自近60年前它首次被命名為SI以來,它便一直在盡可能地改進,以利用測量技術的進步滿足新的要求。

    2018年11月,國際計量大會預期將通過關于SI的一項最重大變革,即SI將基于一套與物理定律一一關聯的定義。這一朝著以自然法則定義SI的歷史性轉變,將消除SI與基于實物原器的定義之間的最后關聯。遵循這一修訂,千克(kg)將不再如1889年第一屆國際計量大會批準的那樣與國際千克原器相關聯,而是要直接與普朗克常數的精確值相關聯。

    200多年來,計量界對“米制”的共同宏志是為這個全球測量的一致基礎提供普遍可及性。而今年11月有望通過的SI新定義將使我們朝著這一目標又邁進一步。新定義是基于對新型測量方法研究的結果,這些方法以量子現象為基礎復現最基礎的標準。一直以來,我們花了大量精力去確保變革實施后的新定義能與當前的定義兼容。這些變化只在具有最高精度要求的用戶那里才會顯現。

    在為現有用戶提供必要程度的連續性的同時,這些變化具有能夠容納未來測量方法的改進從而滿足未來用戶需求的優點,因為這些變化是牢牢基于物理定律的。新定義將運用“自然法則創建測量規則”,將原子和量子尺度的測量與宏觀層面的測量關聯起來。

    隨著科技的進步,人們對支撐新產品與新服務的測量的需求會不斷增長。計量學是科學的一個動態分支,國際計量局和大計量界所采取的推動SI在2018年實現進步的措施將會支撐這些需求,并在多年以后仍然滿足這些需求。

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