本報(bào)記者 陳 瑜 翟冬冬

    “新的國(guó)際單位制從今天開(kāi)始正式實(shí)施，計(jì)量開(kāi)啟蓬勃發(fā)展全新時(shí)代。”

    5月20日一大早，中國(guó)原子能科學(xué)研究院國(guó)防科技工業(yè)電離輻射一級(jí)計(jì)量站副研究員宋明哲就在朋友圈發(fā)文，紀(jì)念有特別意義的2019年國(guó)際計(jì)量日。

    基本單位全部由常數(shù)定義

    在2018年召開(kāi)的第26屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)上，經(jīng)包括中國(guó)在內(nèi)的53個(gè)成員國(guó)集體表決，全票通過(guò)了關(guān)于“修訂國(guó)際單位制（SI）”的1號(hào)決議。根據(jù)決議，質(zhì)量單位“千克”、電流單位“安培”、溫度單位“開(kāi)爾文”、物質(zhì)的量單位“摩爾”等4個(gè)SI基本單位的定義由常數(shù)定義。決議于2019年國(guó)際計(jì)量日——5月20日正式生效。

    加之此前對(duì)時(shí)間單位“秒”、長(zhǎng)度單位“米”和發(fā)光強(qiáng)度單位“坎德拉”的重新定義，至此，國(guó)際計(jì)量單位制的7個(gè)基本單位全部實(shí)現(xiàn)由常數(shù)定義。中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院院長(zhǎng)方向介紹，國(guó)際單位制規(guī)定的7個(gè)基本單位，好比7塊彼此獨(dú)立又相互支持的“基石”，構(gòu)成了國(guó)際單位制的“地基”。國(guó)際單位制規(guī)定的其他單位，如力的單位牛頓、電壓?jiǎn)挝环氐?，都可以通過(guò)7個(gè)基本單位導(dǎo)出。

    “這是測(cè)量科學(xué)邁出的關(guān)鍵一步，可以說(shuō)計(jì)量正式邁入了量子時(shí)代?！眹?guó)防科技工業(yè)電離輻射一級(jí)計(jì)量站主任劉蘊(yùn)韜評(píng)價(jià)，這是自米制公約誕生后，計(jì)量世界中最重大的、革命性的事件。

    日常測(cè)量沒(méi)有明顯變化

    一直以來(lái)，全世界都依賴一塊鉑銥合金圓柱體——國(guó)際千克原器（IPK）來(lái)定義“千克”。

    IPK及其復(fù)制品19世紀(jì)末20世紀(jì)初制成，在當(dāng)時(shí)滿足了對(duì)計(jì)量基準(zhǔn)準(zhǔn)確度及穩(wěn)定性的要求。但實(shí)物基準(zhǔn)制成后，總有一些不易控制的物理、化學(xué)過(guò)程，使其特性發(fā)生緩慢變化，因而保存的量值也有改變。

    國(guó)際計(jì)量局官方數(shù)據(jù)顯示，100年間，各國(guó)保存的質(zhì)量基準(zhǔn)、國(guó)際計(jì)量局官方作證基準(zhǔn)與IPK的一致性共發(fā)生了約0.05 毫克的變化。但I(xiàn)PK質(zhì)量究竟變化了多少至今仍然是個(gè)謎。

    “用基本物理常數(shù)普朗克常數(shù)重新定義千克后，質(zhì)量基本單位更加穩(wěn)定，量值傳遞更加可靠，不必再考慮IPK質(zhì)量是否發(fā)生變化，更不必?fù)?dān)心IPK丟失、損壞可能給全球質(zhì)量量值統(tǒng)一帶來(lái)的毀滅性災(zāi)難?！眲⑻N(yùn)韜說(shuō)。

    “7個(gè)基本單位全部由常數(shù)定義，可以說(shuō)是‘不變’的‘巨變’?！彼蚊髡芙忉?，所謂“不變”，是指計(jì)量單位實(shí)現(xiàn)量子化定義后，人們?nèi)粘＝佑|的測(cè)量活動(dòng)沒(méi)有明顯區(qū)別，從超市電子秤到工業(yè)大尺寸坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，定義修訂前后，測(cè)量的數(shù)值并不會(huì)發(fā)生變化?！熬拮儭笔侵鸽S著基本量的重新定義和量子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，計(jì)量基準(zhǔn)可隨時(shí)隨地復(fù)現(xiàn)。通俗地說(shuō)，人們?cè)谏a(chǎn)生活中將能夠直接應(yīng)用最準(zhǔn)的“標(biāo)尺”。

    我國(guó)測(cè)量能力居世界第三

    計(jì)量單位的重新修訂，可能對(duì)人們生產(chǎn)生活產(chǎn)生巨大影響。 

    宋明哲以已率先完成量子化定義的“秒”舉例說(shuō)，1967年以前，“秒”的定義是平太陽(yáng)日1/86400的時(shí)間長(zhǎng)度，1967年量子化定義后，“秒”的精確度提高了1000萬(wàn)倍，引發(fā)衛(wèi)星導(dǎo)航定位革命，成就了數(shù)萬(wàn)億美元的定位和服務(wù)市場(chǎng)?！艾F(xiàn)在人們?nèi)粘Ｓ玫牡貓D導(dǎo)航、打車軟件、共享單車等，都是‘秒’重新定義帶來(lái)的豐碩成果?！?/p>

    “現(xiàn)代科學(xué)研究已經(jīng)不局限于可視尺度，開(kāi)展宇宙尺度的引力波研究、微觀尺度的原子核內(nèi)部問(wèn)題研究等，都需要更加精確的基本量定義?！眲⑻N(yùn)韜告訴記者。

    國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局黨組成員、副局長(zhǎng)秦宜智表示，目前,我國(guó)獲國(guó)際承認(rèn)的國(guó)家校準(zhǔn)測(cè)量能力躍居世界第三位，自主可控的國(guó)家時(shí)間基準(zhǔn)達(dá)到3000萬(wàn)年不差一秒，長(zhǎng)度量子基準(zhǔn)達(dá)到每米誤差不多于50納米，都躋身世界先進(jìn)行列。在這次國(guó)際單位制量子化變革中，我國(guó)對(duì)于溫度、質(zhì)量的重新定義作出了重要貢獻(xiàn)。（科技日?qǐng)?bào)北京5月20日電）