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世界計(jì)量日回顧之:2018國(guó)際單位制(SI)量子化演進(jìn)

發(fā)布時(shí)間:2019-04-18 作者:chinajl 來(lái)源:本站整理 瀏覽:5071
  1999年10月,第21屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)(CGPM)以米制公約的簽約日——5月20日作為世界計(jì)量日。從2000年5月20日起,世界各國(guó)開(kāi)始了世界計(jì)量日一系列宣傳活動(dòng),并設(shè)計(jì)制作世界計(jì)量日宣傳海報(bào),宣傳計(jì)量對(duì)我們?nèi)粘I畹挠绊憽?
  2019年世界計(jì)量日主題為:國(guó)際單位制(SI)—— 根本性飛躍。還有一個(gè)多月我們將迎來(lái)5.20世界計(jì)量日,下面我們一起來(lái)回顧一下我國(guó)歷年世界計(jì)量日的主題和主題宣傳畫(huà)之——2018國(guó)際單位制(SI)量子化演進(jìn)。


2018年世界計(jì)量日主題:國(guó)際單位制(SI)量子化演進(jìn)

國(guó)內(nèi)版海報(bào)

2018年世界計(jì)量日致辭_________________________________


變革創(chuàng)新 進(jìn)無(wú)止境




國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局局長(zhǎng) 張茅


計(jì)量是永恒的主題,源遠(yuǎn)流長(zhǎng)、歷久彌新。計(jì)量單位制是測(cè)量體系的基石,2018年世界計(jì)量日的主題確定為“國(guó)際單位制量子化演進(jìn)”,蘊(yùn)含著時(shí)代的變遷、計(jì)量的變革。1875年5月20日,法、俄、德等17個(gè)國(guó)家的代表在巴黎簽署“米制公約”,公認(rèn)“米制”為國(guó)際通用的計(jì)量單位制,并確立以實(shí)物基準(zhǔn)向各國(guó)傳遞量值的基本計(jì)量制度,包括時(shí)間、長(zhǎng)度、質(zhì)量、溫度、電流、發(fā)光強(qiáng)度和物質(zhì)的量等7個(gè)基本單位的國(guó)際計(jì)量單位制逐步建立,為其后100多年世界各國(guó)測(cè)量量值的溯源和準(zhǔn)確一致、科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展和全球經(jīng)濟(jì)一體化提供了可靠的計(jì)量保障。隨著量子理論和技術(shù)的發(fā)展,上世紀(jì)60年代以來(lái),時(shí)間長(zhǎng)度“秒”、長(zhǎng)度單位“米”等逐步由實(shí)物基準(zhǔn)轉(zhuǎn)變?yōu)榱孔踊鶞?zhǔn),也帶動(dòng)其他計(jì)量單位的量子化變革,不斷催生蓬勃的科技革命。當(dāng)前,國(guó)際計(jì)量重大變革即將全面拉開(kāi)帷幕,我們將迎來(lái)計(jì)量單位全面量子化新時(shí)代。

國(guó)際單位制量子化演進(jìn),是人類(lèi)利用自然法則創(chuàng)建測(cè)量規(guī)則的又一次重大變革,由此帶來(lái)的影響廣泛而深刻。一是將改變國(guó)際計(jì)量體系和現(xiàn)有格局。新的計(jì)量體系不再只依賴(lài)于通過(guò)實(shí)物基準(zhǔn)向各國(guó)傳遞量值,而國(guó)際計(jì)量基準(zhǔn)的量子化、量值傳遞溯源的扁平化,將可形成先進(jìn)的多級(jí)全球計(jì)量量值中心或區(qū)域計(jì)量中心開(kāi)展量值傳遞溯源。二是將有力支撐新一輪工業(yè)革命。通過(guò)量子計(jì)量基準(zhǔn)與信息技術(shù)的結(jié)合,使量值傳遞鏈條更短、速度更快、測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)更穩(wěn),深度契合了以信息物理系統(tǒng)為基礎(chǔ)、智能制造為主要特征的新一輪工業(yè)革命。三是將引發(fā)儀器儀表產(chǎn)業(yè)的革命性創(chuàng)新發(fā)展。全新的量子計(jì)量技術(shù)、傳感技術(shù)與信息技術(shù)的高度融合,使所有的計(jì)量單位可以溯源至?xí)r間單位“秒”,集多參量、高精度的綜合測(cè)量,進(jìn)而催生測(cè)量?jī)x器儀表形態(tài)的全面創(chuàng)新。從深層次講,國(guó)際單位制量子化演進(jìn)更是一場(chǎng)從理念、制度到各領(lǐng)域的全方位變革。

經(jīng)過(guò)多年努力,中國(guó)獲得國(guó)際互認(rèn)的校準(zhǔn)和測(cè)量能力已躍居全球第四、亞洲第一,在長(zhǎng)度、溫度、電學(xué)等國(guó)際單位重新定義中作出了重要貢獻(xiàn)。當(dāng)前,計(jì)量事業(yè)也像國(guó)際單位制量子化演進(jìn)一樣,迎來(lái)了變革創(chuàng)新的新潮流。新的國(guó)際計(jì)量單位制使得計(jì)量基準(zhǔn)可隨時(shí)隨地復(fù)現(xiàn),將最準(zhǔn)“標(biāo)尺”直接應(yīng)用于生產(chǎn)生活,這將推動(dòng)以實(shí)物計(jì)量器具為主體的計(jì)量管理模式改革創(chuàng)新。同時(shí),新組建的國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局,在大市場(chǎng)、大監(jiān)管、大質(zhì)量理念的指導(dǎo)下,為中國(guó)計(jì)量制度體系的改革創(chuàng)新奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),并有利于計(jì)量基礎(chǔ)作用的進(jìn)一步發(fā)揮,更好地支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展。

計(jì)量亙古至今、不斷演進(jìn),變革創(chuàng)新、方興未艾、大有可為。作為中國(guó)計(jì)量工作主管部門(mén),我們深切認(rèn)識(shí)到,計(jì)量發(fā)展“進(jìn)”無(wú)止境。面向未來(lái),必須激發(fā)潛力、釋放活力、培育動(dòng)力。

要進(jìn)一步利用市場(chǎng)機(jī)制,激發(fā)計(jì)量潛力。計(jì)量是保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)正常運(yùn)行和公平貿(mào)易的重要基礎(chǔ),也是國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要標(biāo)志。作為人類(lèi)文明的產(chǎn)物之一,在確保國(guó)際單位制統(tǒng)一和量值準(zhǔn)確可靠的基礎(chǔ)上,計(jì)量本身也應(yīng)當(dāng)遵循市場(chǎng)發(fā)展規(guī)律,符合市場(chǎng)發(fā)展方向。首先要符合供求機(jī)制,根據(jù)市場(chǎng)需求,不斷提高計(jì)量?jī)?yōu)質(zhì)資源供給。當(dāng)前,特別是要圍繞人民日益增長(zhǎng)的美好生活需要,梳理計(jì)量發(fā)展不平衡不充分的問(wèn)題,針對(duì)短板和瓶頸,精準(zhǔn)推進(jìn),切實(shí)解決。其次要引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制,激發(fā)各個(gè)領(lǐng)域的計(jì)量潛力。計(jì)量是全社會(huì)的事情,需要各有關(guān)部門(mén)、地方、行業(yè)、企業(yè)和社會(huì)各界的共同參與。不管是計(jì)量發(fā)展、計(jì)量監(jiān)管,還是計(jì)量服務(wù),都應(yīng)當(dāng)充分利用市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制,激發(fā)各個(gè)領(lǐng)域的潛力,形成發(fā)展的動(dòng)力,從而不斷增強(qiáng)人民的獲得感、幸福感和安全感。

要充分發(fā)揮市場(chǎng)主體作用,釋放計(jì)量活力。市場(chǎng)活力來(lái)自于人,特別是來(lái)自于企業(yè)家,來(lái)自于企業(yè)家精神。我們要充分發(fā)揮企業(yè)的市場(chǎng)主體作用,加快簡(jiǎn)政放權(quán)、轉(zhuǎn)變職能,注重政府引導(dǎo)和政策支持,該制定的規(guī)則制定好,該營(yíng)造的環(huán)境營(yíng)造好,讓企業(yè)家有用武之地,鼓勵(lì)引導(dǎo)企業(yè)做大、做強(qiáng)、做優(yōu)。無(wú)論是簡(jiǎn)政放權(quán),還是技術(shù)服務(wù),計(jì)量都是重要的領(lǐng)域。既要履行好計(jì)量的政府監(jiān)管職能,把該管的管住,該放的放開(kāi),又要利用好計(jì)量的技術(shù)優(yōu)勢(shì),正確引導(dǎo)和服務(wù)企業(yè),為企業(yè)降本增效、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)提供高質(zhì)量的計(jì)量測(cè)試技術(shù)服務(wù)。

要敏銳把握計(jì)量變革契機(jī),培育新的發(fā)展動(dòng)力。歷史上,每一次計(jì)量單位制演進(jìn),都直接或間接推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展?!懊字乒s”的簽署,有力支撐了工業(yè)化進(jìn)程。“秒”和“米”的量子化變革,催生了激光測(cè)長(zhǎng)技術(shù),成就了數(shù)萬(wàn)億美元的衛(wèi)星導(dǎo)航定位市場(chǎng),推動(dòng)了信息技術(shù)、精密科技、納米材料、裝備制造、太空探測(cè)等領(lǐng)域的重大突破和發(fā)展。我們要緊緊抓住這次國(guó)際計(jì)量變革的重大機(jī)遇,加強(qiáng)面向國(guó)家戰(zhàn)略需求的計(jì)量基礎(chǔ)研究、前沿性研究,制定量子化時(shí)代的中國(guó)計(jì)量發(fā)展戰(zhàn)略,加快構(gòu)建國(guó)家現(xiàn)代先進(jìn)測(cè)量體系,為建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)、質(zhì)量強(qiáng)國(guó)提供強(qiáng)有力的支撐和保障,更好地發(fā)揮計(jì)量對(duì)提升國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要作用。

從歷史到現(xiàn)代,從中國(guó)到世界,從最初的實(shí)物到后來(lái)的量子,計(jì)量承載著千年的文明、承載著人類(lèi)的希望!這既是客觀世界自然規(guī)律的演進(jìn),更是人類(lèi)發(fā)現(xiàn)規(guī)律、遵循規(guī)律的主動(dòng)變革。千百年來(lái),計(jì)量在動(dòng)態(tài)世界中不斷發(fā)展變化,而始終不變的是對(duì)量值準(zhǔn)確、測(cè)量精準(zhǔn)的永恒追求。讓我們共同努力,更加重視計(jì)量,大力發(fā)展計(jì)量,不斷提升認(rèn)知世界、改造世界的水平,迎接更加美好的未來(lái)!


2018年世界計(jì)量日主題:Constant evolution of the International System of Units

國(guó)際版海報(bào)


2018年世界計(jì)量日致辭_________________________________


利用自然法則創(chuàng)建測(cè)量規(guī)則

國(guó)際計(jì)量局(BIPM)局長(zhǎng) 馬丁·米爾頓

國(guó)際單位制(SI)是全世界所有測(cè)量應(yīng)用公認(rèn)的單位制。自近60年前它首次被命名為SI以來(lái),它便一直在盡可能地改進(jìn),以利用測(cè)量技術(shù)的進(jìn)步滿(mǎn)足新的要求。

2018年11月,國(guó)際計(jì)量大會(huì)預(yù)期將通過(guò)關(guān)于SI的一項(xiàng)最重大變革,即SI將基于一套與物理定律一一關(guān)聯(lián)的定義。這一朝著以自然法則定義SI的歷史性轉(zhuǎn)變,將消除SI與基于實(shí)物原器的定義之間的最后關(guān)聯(lián)。遵循這一修訂,千克(kg)將不再如1889年第一屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)批準(zhǔn)的那樣與國(guó)際千克原器相關(guān)聯(lián),而是要直接與普朗克常數(shù)的精確值相關(guān)聯(lián)。

200多年來(lái),計(jì)量界對(duì)“米制”的共同宏志是為這個(gè)全球測(cè)量的一致基礎(chǔ)提供普遍可及性。而今年11月有望通過(guò)的SI新定義將使我們朝著這一目標(biāo)又邁進(jìn)一步。新定義是基于對(duì)新型測(cè)量方法研究的結(jié)果,這些方法以量子現(xiàn)象為基礎(chǔ)復(fù)現(xiàn)最基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)。一直以來(lái),我們花了大量精力去確保變革實(shí)施后的新定義能與當(dāng)前的定義兼容。這些變化只在具有最高精度要求的用戶(hù)那里才會(huì)顯現(xiàn)。

在為現(xiàn)有用戶(hù)提供必要程度的連續(xù)性的同時(shí),這些變化具有能夠容納未來(lái)測(cè)量方法的改進(jìn)從而滿(mǎn)足未來(lái)用戶(hù)需求的優(yōu)點(diǎn),因?yàn)檫@些變化是牢牢基于物理定律的。新定義將運(yùn)用“自然法則創(chuàng)建測(cè)量規(guī)則”,將原子和量子尺度的測(cè)量與宏觀層面的測(cè)量關(guān)聯(lián)起來(lái)。

隨著科技的進(jìn)步,人們對(duì)支撐新產(chǎn)品與新服務(wù)的測(cè)量的需求會(huì)不斷增長(zhǎng)。計(jì)量學(xué)是科學(xué)的一個(gè)動(dòng)態(tài)分支,國(guó)際計(jì)量局和大計(jì)量界所采取的推動(dòng)SI在2018年實(shí)現(xiàn)進(jìn)步的措施將會(huì)支撐這些需求,并在多年以后仍然滿(mǎn)足這些需求。



2018年世界計(jì)量日致辭_________________________________

 國(guó)際單位制(SI)量子化演進(jìn)


國(guó)際法制計(jì)量局(BIML)局長(zhǎng) 史蒂芬·帕托雷

2018年世界計(jì)量日選定的主題是國(guó)際單位制(SI)量子化演進(jìn)。這一演進(jìn)是眾多精誠(chéng)奉獻(xiàn)的計(jì)量學(xué)家為重新定義SI基本單位確定最佳方法、歷時(shí)多年工作的結(jié)晶。此次SI單位的重新定義不會(huì)對(duì)法制計(jì)量產(chǎn)生直接影響,因?yàn)橛脩?hù)能夠通過(guò)與目前相同的途徑溯源到重新定義后的SI上。然而,它確實(shí)意味著我們定義某些測(cè)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(huì)發(fā)生變化。

修訂后的SI將完全基于自然常數(shù)。雖然這看起來(lái)可能是一個(gè)很大的變化,但事實(shí)上,在不遠(yuǎn)的過(guò)去它已經(jīng)發(fā)生過(guò)好幾次,如秒(1967年)和米(1983年)分別是從基于地球的運(yùn)動(dòng)和大小演變到基于原子和電磁常數(shù)來(lái)重新定義的。

上述改變的重要性在于,我們大多數(shù)人在學(xué)校學(xué)過(guò),并且至今幾乎鐵板釘釘?shù)哪承└拍?,現(xiàn)在可能會(huì)改變。在巴黎近郊一個(gè)用三把鎖才能打開(kāi)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(jìn)入半退役狀態(tài)。

當(dāng)然,這將標(biāo)志著一個(gè)時(shí)代的結(jié)束。SI始于與人為認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)關(guān)聯(lián)的米千克秒制(MKS)。這種標(biāo)準(zhǔn)基于當(dāng)時(shí)人們認(rèn)定的自然界不變量,如地球的自轉(zhuǎn)與大小,以及由一定量的水導(dǎo)出的一個(gè)重量(之后被統(tǒng)一確定為一個(gè)特定的鉑銥合金)。隨著時(shí)間的推移,更加先進(jìn)的測(cè)量方法證明這些不變量實(shí)際上并非像之前認(rèn)定的那般恒定。這一事實(shí)與能夠更加準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)單位定義的測(cè)量技術(shù)的進(jìn)步一道,構(gòu)成單位制演變的主要原因?,F(xiàn)在最后一個(gè)原始標(biāo)準(zhǔn)將被基于基本自然常數(shù)的定義所取代。

千克原器“Le Grand K”只是最著名的SI原器,其實(shí)改變也會(huì)發(fā)生在其他單位上。開(kāi)爾文將不再取決于水的屬性,安培將不再基于一個(gè)難以實(shí)現(xiàn)的定義,而摩爾將變成一個(gè)更實(shí)際的定義。此外,千克、安培、開(kāi)爾文和摩爾的重新定義將不會(huì)對(duì)秒、米和坎德拉的定義產(chǎn)生影響。

如前所述,我們預(yù)計(jì)SI的重新定義不會(huì)對(duì)法制計(jì)量產(chǎn)生影響,但對(duì)于我們這些多年從事單位制工作的人來(lái)說(shuō),這仍然是思想和方法上的重大變化。

我們請(qǐng)您花幾分鐘時(shí)間查看國(guó)際計(jì)量局(BIPM)網(wǎng)站上提供的與此主題相關(guān)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(jì)量日,并期待再次體現(xiàn)計(jì)量在我們?nèi)粘I钪械闹匾浴?br />

歡迎機(jī)構(gòu)、企業(yè)從事計(jì)量宣傳工作的人員加群交流:QQ群433798124

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