近代物理學(xué)的發(fā)展是從經(jīng)典力學(xué)開始的，它研究宏觀物體的低速機(jī)械運(yùn)動的現(xiàn)象和規(guī)律，可追溯到17世紀(jì)初。這時歐洲的科學(xué)發(fā)展迅速，物理學(xué)已開始發(fā)展成為一門測量科學(xué)，它逐步引入了“物理量”的概念。如質(zhì)量、力和加速度等，用它們之間的相互關(guān)系描述物理現(xiàn)象。英國物理學(xué)家牛頓深入研究了經(jīng)典力學(xué)的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律和初步的唯象理論，發(fā)現(xiàn)了它的基本規(guī)律，以牛頓三定律和萬有引力定律表示，奠定了經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)。在這些定律中，物理量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系可看作是某個物理量的定義，也可看作是一種現(xiàn)象或物質(zhì)性質(zhì)的定義。因而，近代計量學(xué)的發(fā)展是與近代物理學(xué)同步發(fā)展和互相促進(jìn)的。當(dāng)物理量的測量知識逐漸形成科學(xué)體系，計量學(xué)就從實(shí)驗(yàn)科學(xué)中分離出來，成為一門提高物理量量化精確性的科學(xué)。隨著天文學(xué)、數(shù)學(xué)、原子物理和量子物理學(xué)的不斷發(fā)展，社會經(jīng)濟(jì)、文化不斷進(jìn)步，近代計量學(xué)的研究對象擴(kuò)展，專業(yè)門類增多，量程從宏觀拓寬到微觀領(lǐng)域。計量學(xué)的內(nèi)容更加完備，通?？梢愿爬?計量單位和單位制；計量器具(包括基準(zhǔn)器和標(biāo)準(zhǔn)器)；量值傳遞和溯源；物理常數(shù)、材料和物質(zhì)特性的測定；不確定度、數(shù)據(jù)處理和測量理論及其方法；計量法制管理等方面。從計量的社會功能可分為科學(xué)計量、工程計量和法制計量。如果從伽利略到牛頓時期的近代科學(xué)革命算起，近代計量學(xué)已有300多年的歷史，大致可分以下三個階段。

　　一、近代計量學(xué)和米制的創(chuàng)立

　　16世紀(jì)末近代科學(xué)開始興起。17世紀(jì)30年代，近代物理學(xué)之父意大利科學(xué)家伽利略做了著名的落體實(shí)驗(yàn)和斜面滑球?qū)嶒?yàn)，論證了自由落體運(yùn)動是勻加速運(yùn)動，物體下落的快慢與物體的質(zhì)量無關(guān)，斜面上小球運(yùn)動速度與時間成正比，運(yùn)動距離與時間的二次方成正比。1653年，法國物理學(xué)家帕斯卡發(fā)明了帕斯卡定律，1663年，英國化學(xué)家、物理學(xué)家波意爾創(chuàng)立了波意爾定律。英國物理學(xué)家牛頓，在開普勒定律的基礎(chǔ)上，于1685年完成了萬有引力定律和機(jī)械運(yùn)動三定律的論證和描述，建立起完整的經(jīng)典力學(xué)體系。牛頓力學(xué)對熱學(xué)、電磁學(xué)等的研究產(chǎn)生重大影響，也為近代計量學(xué)的創(chuàng)建和測量技術(shù)的發(fā)展奠定了基石。在近代物理學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，逐步確立了許多物理量，如:質(zhì)量、力、長度、能量、速度、時間、加速度、壓力、溫度等；創(chuàng)造了許多測量儀器和裝置，如天平、溫度計、脈搏計、望遠(yuǎn)鏡等。但是，科學(xué)家們都越來越受到多種物理量單位制的雜亂和無規(guī)律的擾亂，無法準(zhǔn)確地交流他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，迫切需要確立能在國際間通用的物理量單位及其標(biāo)準(zhǔn)。定量研究熱現(xiàn)象的第一個標(biāo)志是測量物體的溫度。1593年，伽利略利用空氣受熱膨脹和遇冷收縮的原理制作了以空氣作為測溫物質(zhì)的第一支溫度計，但沒有固定的刻度。此后，又出現(xiàn)了以酒精或水銀為測溫物質(zhì)的玻璃溫度計，但因重復(fù)性不夠好，并未形成測量標(biāo)準(zhǔn)。1665年荷蘭物理學(xué)家惠更斯提出以冰或沸水的溫度作為計量溫度的參考點(diǎn)。1703年，丹麥學(xué)者羅默則選用冰、水和食鹽的混合溫度作為零點(diǎn)。1714年，德國物理學(xué)家華倫海脫首先用水銀制成了數(shù)值穩(wěn)定的溫度計，水銀的使用大大擴(kuò)展了測量范圍，他選定了兩個參考點(diǎn):以氯化銨與冰水混合物的溫度為零華氏度，以人體的溫度為96華氏度，中間分為96等分。后來，又作了調(diào)整，以水的沸點(diǎn)為212華氏度，純水的冰點(diǎn)為32華氏度。調(diào)整后的人體溫度為98.6華氏度，至今一些西方國家仍沿用這種華氏溫標(biāo)。1742年，瑞典物理學(xué)家攝爾西斯，提出了一個新的測溫系統(tǒng)，以水銀為測溫物質(zhì)，將水的沸點(diǎn)定為零攝氏度，冰點(diǎn)定為100攝氏度，成為百分度的溫標(biāo)。8年以后，他的同事建議把標(biāo)度顛倒過來，這就是著名的攝氏溫標(biāo)，至今仍得到國際上的廣泛應(yīng)用。測溫單位和溫標(biāo)的建立，充分說明近代物理學(xué)促進(jìn)了近代計量學(xué)的發(fā)展。

　　另一方面，在17世紀(jì)和18世紀(jì)期間，歐洲一些國家沿用各種不同的法定度量衡單位。法國于15世紀(jì)末，以利佛(livre，約合490克)為重量單位，1670年前后，又使用脫瓦斯(Toise，約合1.95米)為長度單位，1/6脫瓦斯為1(法國)尺(pied，約合32.5厘米)。1603年，英國使用磅(pound，約合454克)，1/16磅為1盎司(ovnce，約合28.35克)；碼(yard，約合0.9144米)，1/3碼為1英尺(foot，約合30.5厘米)，1/12英尺為1英寸(inch，約合2.54厘米)。這和歐洲當(dāng)時迅速發(fā)展的工業(yè)、貿(mào)易和科學(xué)技術(shù)交流的需要極不適應(yīng)。

　　從18世紀(jì)50年代起，法國科學(xué)家們開始尋找一個適用于世界各國的通用單位，以便以它為基礎(chǔ)得到一種在所有國家都能使用的計量單位制。1790年，法國國民議會責(zé)成科學(xué)院組成計量改革委員會。次年，委員會提議以赤道到北極的子午線的千萬分之一為基本長度單位，并成立了測量子午線、計算、試驗(yàn)擺的振動、研究蒸餾水的重量以及比較古代計量制度五個小組。1793年，委員會又提議使用已有的測量結(jié)果盡快建立新的計量制度。1795年4月7日，國民議會頒布新的度量衡制度:采用十進(jìn)制；米的長度以自北極到赤道段經(jīng)過巴黎的子午線的一千萬分之一為標(biāo)準(zhǔn)；質(zhì)量單位以1立方分米溫度為攝氏4度純水在真空中的質(zhì)量。1799年，測繪學(xué)家的大地測量工作最終完成，鑄出了純鉑米和千克原器。同年12月10日，頒布法律確定米和千克的值。1801年，政府下令改用新制，但遇到許多阻礙，至1812年，拿破侖·波拿巴廢新復(fù)舊，以順民情。其后科學(xué)文化日進(jìn)，1837年7月4日的法令終于確定法國從1840年1月1日開始實(shí)行“米制”。為紀(jì)念這一盛事，制作了紀(jì)念章，如圖1所示。上面寫著:“永遠(yuǎn)為人類服務(wù)”?！懊住笔墙嬃繉W(xué)中第一個以自然物為基準(zhǔn)的單位，法國政府和法國科學(xué)家從提出方案、測量子午線到制作米原器和千克原器，以至在全民中通行米制單位，前后用了50年時間，為計量學(xué)的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。    [page_break]

　　二、從《米制公約》到國際單位制的建立

　　19世紀(jì)初期，英國工業(yè)革命蓬勃發(fā)展，法國也開始了工業(yè)革命，從19世紀(jì)70年代起，德國發(fā)生了以電力的廣泛使用為標(biāo)志的第二次工業(yè)革命。19世紀(jì)的自然科學(xué)經(jīng)歷了突飛猛  進(jìn)的發(fā)展，科學(xué)家受牛頓力學(xué)的影響，在實(shí)驗(yàn)科學(xué)中取得許多重大突破，如:焦耳定律、卡諾熱循環(huán)理論、安培電流定律、法拉第電磁感應(yīng)理論、麥克斯韋電磁場理論、拉瓦錫氧的發(fā)現(xiàn)和氧化學(xué)說等。相繼建立起熱力學(xué)、電磁學(xué)、化學(xué)等學(xué)科并得到了技術(shù)應(yīng)用。數(shù)學(xué)長足進(jìn)步，不斷推出新概念和新方法。天文學(xué)、地學(xué)有很大發(fā)展。光學(xué)、生物學(xué)、有機(jī)化學(xué)也隨之興起?？茖W(xué)的進(jìn)步為計量學(xué)發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。

　　19世紀(jì)初，米制開始向世界普及。1820年，米制先由歐洲幾個低地國家(荷蘭、比利時、盧森堡)所采用，接著西班牙、哥倫比亞、墨西哥、葡萄牙、意大利以及很多其它國家相繼采用。1851年，第一屆萬國博覽會(世界博覽會)在倫敦舉辦。會上，展出的巴黎工藝院米尺，參觀者及見此精良制造之尺，十分驚喜，認(rèn)為必須有統(tǒng)一的度量衡制，才能對陳列品比較其優(yōu)劣、評定其價值。1855年，在巴黎的一次國際會議上，與會者創(chuàng)議設(shè)立度量衡研究會，推行米制。同年，巴黎萬國工藝博覽會審查委員會開會討論實(shí)行米制辦法，要求委員們“各盡心力，勸告本國政府及有識之士，推行米制，以謀公益”。1864年，英國允許米制單位同英制單位并用。同年，德國也全部采用米制。1867年，巴黎世界博覽會期間，在世界工業(yè)巨大發(fā)展的強(qiáng)烈影響下，一批科學(xué)家創(chuàng)建了度量衡和貨幣委員會，專門研究和推動兩者的世界統(tǒng)一任務(wù)?？梢姰?dāng)時統(tǒng)一世界計量單位制已是大勢所趨。1869年，法國政府邀請許多國家派代表參加“國際計量委員會”。1870年8月，有24個國家派了代表到巴黎開會，后因普法戰(zhàn)爭會議中止。1872年，由30個國家的代表繼續(xù)開會，再次肯定上次會議關(guān)于制造米和千克新原器并向各與會國提供復(fù)制品的決議。1875年3月1日，法國政府召開“米制外交會議”。5月20日，17個國家的全權(quán)代表簽署了《米制公約》，決定成立國際計量局(BIPM)，這是計量學(xué)走向國際統(tǒng)一的里程碑。

　　1875年《米制公約》簽訂以后，新成立的國際計量局在“國際計量委員會(CIPM)”的領(lǐng)導(dǎo)下集中全力準(zhǔn)備米和千克原器和各種復(fù)制品的制造工作并籌備第1屆國際計量大會。1889年，第1屆國際計量大會(CGPM)召開。會議明確“議定必要的措施，并督促實(shí)施，以保證米制的現(xiàn)代形式——國際單位制的普及和改進(jìn)”為它的主要任務(wù)。就在這次會上，批準(zhǔn)了米和千克兩個單位的定義:
    1.長度單位米的定義:“長度的單位是米。規(guī)定為國際計量局所保存的鉑銥尺上的兩條中間刻線的軸線在0°C時的距離，這根鉑銥尺已被國際計量大會宣布為米原器，保存在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，放在兩個對稱地、置于同一水平面上并相距571毫米的直徑至少為1厘米的圓柱上”。
    

    圖1  米制紀(jì)念章圖案

　　2.質(zhì)量單位千克的定義也在這次大會同時通過，采用鉑銥合金制的圓柱體砝碼為千克的定義。1901年，第3屆國際計量大會進(jìn)一步明確作了以下規(guī)定:
　　(1)千克是質(zhì)量單位，它等于國際千克原器的質(zhì)量；
　　(2)“重量”一詞表示的量與“力”的性質(zhì)相同；物體的重量是該物體的質(zhì)量與重力加速度的乘積；特別是，一個物體的標(biāo)準(zhǔn)重量是該物體的質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)重力加速度的乘積(這條規(guī)定現(xiàn)已不再適用)。質(zhì)量單位最初的定義也源于米，千克砝碼是根據(jù)1立方分米水在密度最大時的的質(zhì)量制作的。當(dāng)然米尺和千克砝碼在1889年得到國際計量大會正式批準(zhǔn)后，已成獨(dú)立的定義，不再依賴于地球子午線的四千萬分之一的長度和1立方分米水的質(zhì)量。

　　長期以來，時間單位秒的定義也依賴于地球。第一次定義是在1820年，科學(xué)家根據(jù)觀測地球自轉(zhuǎn)和繞太陽公轉(zhuǎn)的周期來確定時間，因?yàn)槿藗兊挠嫊r習(xí)慣是與1晝夜時間密切相關(guān)的，而一年中每個晝夜的長短各不相同，故用平均的晝夜時間即平太陽日進(jìn)行定義，即
　　1秒=1平太陽日/86400
　　這樣定義的秒亦稱平太陽秒。在隨后的約一個世紀(jì)內(nèi)，均未發(fā)現(xiàn)地球自轉(zhuǎn)的不穩(wěn)定性。1930年，出現(xiàn)了振蕩周期非常穩(wěn)定的石英晶體振蕩器，由此發(fā)現(xiàn)了平太陽秒的變化約為1×10^-8量級，即一晝夜約有1ms的變化。為了避免地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)不均勻?qū)γ攵x的影響，因此于1960年對秒作第二次定義時，是用1900年的回歸年，即歷書上的特定的回歸年進(jìn)行定義的，即
　　1秒=1回歸年/31 556 925.9747
　　這樣定義的秒，亦稱歷書秒，比第一次定義的準(zhǔn)確度高一個量級，達(dá)到1×10^-9。1901年，在電磁學(xué)發(fā)展并得到廣泛應(yīng)用的背景下，意大利的G. G. 喬吉倡導(dǎo)建立米、千克、秒單位制與一個實(shí)用的電單位(例如電壓或電阻單位)結(jié)合起來，建立以四個基本單位為基礎(chǔ)的一貫單位制。1921年，第6屆國際計量大會修訂了《米制公約》，確定了建立和保存電學(xué)單位基準(zhǔn)，并組織各國的基準(zhǔn)比對。

　　在此期間，由于熱力學(xué)和測溫技術(shù)的發(fā)展，已開始了建立溫度標(biāo)準(zhǔn)的工作。在18世紀(jì)華氏溫標(biāo)和攝氏溫標(biāo)的基礎(chǔ)上，1824年，法國工程師卡諾(S.Carnot)提出了熱機(jī)中的卡諾循環(huán)原理。1848年，英國物理學(xué)家湯姆遜(W.Thomson)用卡諾循環(huán)中熱功與溫度成正比的公式，提出了建立熱力學(xué)溫標(biāo)的方案，并以復(fù)現(xiàn)性很好的水的三相點(diǎn)為參考點(diǎn)。1854年，開爾文建議用上述方案建立熱力學(xué)溫標(biāo)。1840年，美國的愛迪生發(fā)明了電燈，人類在生產(chǎn)和生活上逐漸進(jìn)入一個電氣化的新時代。1860年，英國率先規(guī)定了發(fā)光強(qiáng)度的單位，這是在電燈發(fā)明前所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)光源——燭光，即采用一支標(biāo)準(zhǔn)蠟燭的發(fā)光強(qiáng)度作為單位，稱為燭光(candel)。1909年，美、英、法等國決定用一組碳絲白熾燈代替蠟燭成為發(fā)光強(qiáng)度的國際標(biāo)準(zhǔn)，取名為國際燭光。

　　由此可見，從19世紀(jì)中期至20世紀(jì)初期的半個多世紀(jì)內(nèi)，在一批物理學(xué)家和工程技術(shù)名家的共同努力下，已先后建立起長度、時間、質(zhì)量、電單位、溫度和光度等6個單位的國際標(biāo)準(zhǔn)，為今后建立更加完善的國際單位體系奠定了良好的科學(xué)基礎(chǔ)。

　　1948年，第9屆國際計量大會確定了以電流單位(安培)作為第四個基本單位，而電壓和電阻單位作為導(dǎo)出單位，但可以作為復(fù)現(xiàn)電單位的根據(jù)。

　　1960年，第11屆國際計量大會將基于米、千克、秒、安培、開爾文和坎德拉等6個基本單位的單位制命名為國際單位制(SI)。1971年，第14屆國際計量大會又通過了物質(zhì)的量的單位——摩爾的定義，并決定摩爾為國際單位制7個基本單位之一，使以7個基本單位為基礎(chǔ)的國際單位制得到了進(jìn)一步完善。[page_break]

　　三、國際單位制的發(fā)展和測量及校準(zhǔn)結(jié)果的國際多邊互認(rèn)

　　以7個基本單位為基礎(chǔ)的國際單位制的建立標(biāo)志著計量學(xué)發(fā)展進(jìn)入一個新的階段，它實(shí)現(xiàn)了計量單位在各國、各地區(qū)以及科技、經(jīng)濟(jì)、社會各領(lǐng)域中的廣泛通用的目標(biāo)。雖然，美國目前尚使用部分英制單位，但以國際計量大會、國際計量委員會為權(quán)威單位的一切文件、決定和國際推薦值，均一律采用國際單位制。我國于1984年，國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于在我國統(tǒng)一實(shí)行法定計量單位的命令》，在其后頒布的計量法中，也明文規(guī)定采用國際單位制。從此，沿用了幾千年的尺、寸和斤、兩已為米和千克代替。采用國際單位制是我國計量領(lǐng)域與國際全面接軌的重大舉措。

　　自1960年以來，計量單位的定義有以量子物理為依據(jù)、以基本物理常數(shù)為基礎(chǔ)的明顯趨勢。一些基本單位和導(dǎo)出單位在采用新定義后，其復(fù)現(xiàn)的準(zhǔn)確度有了大幅度的提高。

　　1.時間單位的定義

　　在經(jīng)歷了根據(jù)地球運(yùn)轉(zhuǎn)的平太陽秒和歷書秒的兩次定義后，20世紀(jì)70年代采用了銫原子的量子躍遷的定義。1967年第13屆國際計量大會通過了新的秒定義:“秒是銫 -133原子基態(tài)的兩個超精細(xì)能級之間躍遷所對應(yīng)的輻射的9 192 631 770個周期的持續(xù)時間”。在銫原子鐘的發(fā)展中，經(jīng)歷了用磁選態(tài)、激光選態(tài)和原子噴泉等三種方案來激勵定義中的輻射躍遷，它們使秒定義的復(fù)現(xiàn)不確定度分別達(dá)到了1×10^-13、1×10^-14和1×10^-15的量級。使時間頻率的測量達(dá)到整個計量基本單位復(fù)現(xiàn)準(zhǔn)確度的頂峰。

　　2.長度單位的定義

　　在經(jīng)歷了用鉑銥米尺(1889)和氪86橙黃譜線(1960)的兩次定義后，1983年第17屆國際計量大會通過了米的新定義:“米是光在真空中在1/299 792 458秒的時間間隔內(nèi)行程的長度”。這個定義有三種復(fù)現(xiàn)方法:第一種方法是用平面電磁波在真空中行進(jìn)的距離，即l=ct,式中l(wèi)為距離，c為真空中光速，其國際約定值為c=299 792 458 m/s，t為平面波行進(jìn)的時間；第二種方法是采用公式:λ=c/f, 式中f為激光或其他平面電磁波的頻率，λ為其相應(yīng)的真空中波長，λ可通過光速c和頻率f得出，由此成為復(fù)現(xiàn)長度單位米的標(biāo)準(zhǔn)波長；第三種方式是用國際上推薦的標(biāo)準(zhǔn)頻率值和相應(yīng)的真空波長值。

　　2001年國際長度咨詢委員會(CCL)公布的國際推薦頻標(biāo)值已達(dá)13類，其頻率或波長的不確定度為10^-11～10^-14量級，其中不確定度最小的為氫原子1S～2S躍遷的頻率，不確定度達(dá)1.4×10^-14。

　　1999年以來，由于光頻測量技術(shù)出現(xiàn)了革命性的突破，近30年來使用的諧波測量的龐大而復(fù)雜的測頻系統(tǒng)，可以用飛秒鎖模激光器的光頻梳來代替，由于后者在測量中從微波頻率可直接與光波頻率建立聯(lián)系，測量方法上的簡化，測量準(zhǔn)確度的提高，使這項(xiàng)技術(shù)在兩、三年中的成就已遠(yuǎn)超過過去30年來測量成就的總和。它使光頻標(biāo)準(zhǔn)的測量和復(fù)現(xiàn)精度的潛力得到了充分的發(fā)揮。目前以該項(xiàng)技術(shù)為基礎(chǔ)，已開始了研制光鐘的熱潮，預(yù)期光鐘的頻率復(fù)現(xiàn)性可達(dá)10^-15至10^-18的量級，它將代替銫原子鐘成為新的時間單位定義的基礎(chǔ)，也將使計量基本單位的復(fù)現(xiàn)準(zhǔn)確度攀登上新的頂峰。

　　3.其他單位的概況

　　由于約瑟夫森效應(yīng)和量子化霍爾效應(yīng)在復(fù)現(xiàn)電單位上應(yīng)用的成功，1990年國際上正式采用了這兩個量子效應(yīng)來復(fù)現(xiàn)電壓和電阻單位，并成為復(fù)現(xiàn)電流單位安培的基礎(chǔ)。

　　質(zhì)量單位千克是保持1889年首次定義的惟一的基本單位，它的復(fù)現(xiàn)性為10-9量級。目前，國際上正在積極研究用原子物理或量子物理的方法來代替實(shí)物基準(zhǔn)的途徑。

1967年，第13屆國際計量大會通過了溫度單位的定義為:“熱力學(xué)溫度單位開爾文是水的三相點(diǎn)熱力學(xué)溫度的1/273.16”。這個定義與以前定義的差別是，將原來的開氏度(°K)改為開爾文(K)，這個更改使熱力學(xué)溫標(biāo)已無必要，使溫度表示從溫標(biāo)的地位上升到單位量。

　　1971年，物質(zhì)的量的單位摩爾成為最晚確立的一個基本單位，它的定義是:“摩爾是一系統(tǒng)的物質(zhì)的量，該系統(tǒng)所包含的基本單元數(shù)與0.012千克碳-12 原子數(shù)目相等?！边@個定義是聯(lián)系宏觀質(zhì)量單位與微觀粒子(原子、分子、電子等)質(zhì)量之間的橋梁。因?yàn)樵诨玖Ｗ游锢韺W(xué)中，微觀粒子的質(zhì)量通常是以u為單位的。u稱為統(tǒng)一的原子質(zhì)量單位，1u=mu(¹²C)/12，即碳12原子質(zhì)量的1/12。

　　微觀粒子的質(zhì)量在用u表示時稱為相對原子質(zhì)量，目前的測量不確定度在10^-8～10^-11之間，多數(shù)量值的不確定度均可低于作為基本單位千克的不確定度。

　　4.基本物理常數(shù)的精密測量及其在定義計量單位中的作用

　　基本物理常數(shù)是指自然界的一些普遍適用的常數(shù)，它們不隨時間、地點(diǎn)或環(huán)境條件的影響而變化?；疚锢沓?shù)的引入和發(fā)展是物理學(xué)發(fā)展的一個縮影，曾對物理學(xué)定律的確立，聯(lián)系整個物理世界的規(guī)律起到了不可替代的重大作用。近年來，它在定義計量基本單位或重要的導(dǎo)出單位方面又起到了關(guān)鍵作用。例如，1983年新的米定義中采用了真空中光速c的約定值，1990年采用的電壓和電阻單位的定義中采用了約瑟夫森常數(shù)Kj和馮·克里青常數(shù)Rk的約定值，質(zhì)量單位的未來定義也要用到有關(guān)的基本常數(shù)，摩爾的定義中用到了阿伏伽德羅常數(shù)NA，其他基本單位未來的定義中也將會采用一些有關(guān)的基本物理常數(shù)。

　　基本物理常數(shù)的精密測量是一項(xiàng)規(guī)模巨大、涉及面極廣的一項(xiàng)科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)性研究工作，自1973年以來，國際科學(xué)技術(shù)數(shù)據(jù)委員會(簡稱CODATA)曾發(fā)布了三次國際推薦值，最近的一次數(shù)據(jù)是1998年推薦，1999年底正式公布的，它包括的基本物理常數(shù)及其組合量約有175個之多，這些常數(shù)之間構(gòu)成了一個自洽的關(guān)系，用最小二乘法平差協(xié)調(diào)它們成為一個有機(jī)的組合。

　　由于基本物理常數(shù)是物理量中一些恒定的數(shù)值，它反映了物理學(xué)的規(guī)律，因此可以利用這些數(shù)值來確定計量基本單位之間或與重要的導(dǎo)出單位之間的有機(jī)聯(lián)系，使國際單位制成為一個彼此相關(guān)的整體，目前的方法是用時間(頻率)單位，通過一些常數(shù)與其他基本單位(或?qū)С鰡挝?建立聯(lián)系，從而確立這些單位的定義。這在長度單位和電單位的定義或復(fù)現(xiàn)上已經(jīng)取得了成功。這種發(fā)展趨勢在本世紀(jì)將會有更加富有成效的發(fā)展。

　　近代計量學(xué)發(fā)展的另一個重要進(jìn)展，是在建立測量和校準(zhǔn)結(jié)果的國際多邊互認(rèn)制度方面。1985年，英國率先成立了全國統(tǒng)一的國家認(rèn)可機(jī)構(gòu)。這是由國家法律或政府授權(quán)的一個權(quán)威性公正機(jī)構(gòu)，依據(jù)正式發(fā)布的認(rèn)可要求，對認(rèn)證機(jī)構(gòu)、檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)(測試實(shí)驗(yàn)室)或人員等從事的有關(guān)測量的能力實(shí)施評定，對符合要求的機(jī)構(gòu)或人員進(jìn)行注冊，并向社會公布，證明被認(rèn)可(注冊)的機(jī)構(gòu)或人員具備相應(yīng)能力的活動。這是由權(quán)威機(jī)構(gòu)對組織從事檢驗(yàn)、檢查、認(rèn)證等評價活動的能力給予正式承認(rèn)的程序。

　　近年來，這種制度逐漸在國際上推廣使用。世界各國的評定機(jī)構(gòu)之間，在按照規(guī)定的規(guī)則程序，通過國際評審，證明合格評定過程的等效性的基礎(chǔ)上，相互接受合格評定的結(jié)果。這種相互承認(rèn)活動可以在國家、區(qū)域和國際三個層次上進(jìn)行，通過簽訂雙邊或多邊相互承認(rèn)協(xié)議加以規(guī)定和實(shí)施。1997年至1998年間，由國際計量局在巴黎召開了兩次《米制公約》成員國國家計量院院長會議，簽署了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和測量證書的互認(rèn)協(xié)議，并在成員國之間開展100多項(xiàng)的關(guān)鍵比對，以利于實(shí)現(xiàn)量值的國際統(tǒng)一。國際上在科學(xué)研究、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及多邊貿(mào)易的發(fā)展方面可以具有統(tǒng)一的計量標(biāo)準(zhǔn)和單位量，正朝著近代計量學(xué)的最終目標(biāo)——以最高準(zhǔn)確度統(tǒng)一全世界的物理測量大步邁進(jìn)。

　　2000年10月17日，國際計量委員會隆重舉行國際計量局成立125周年紀(jì)念大會，總結(jié)一個多世紀(jì)以來從近代計量學(xué)發(fā)展到現(xiàn)代計量學(xué)所取得的輝煌成就。
　　本文在成稿中，得到羅振之和邱隆兩位同志的補(bǔ)充和修改，在此表示衷心的感謝。
　　 (作者為計量測試高技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室研究員)