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世界計量日回顧之:2018國際單位制(SI)量子化演進(jìn)

發(fā)布時間:2019-04-18 作者:chinajl 來源:本站整理 瀏覽:5288
  1999年10月,第21屆國際計量大會(CGPM)以米制公約的簽約日——5月20日作為世界計量日。從2000年5月20日起,世界各國開始了世界計量日一系列宣傳活動,并設(shè)計制作世界計量日宣傳海報,宣傳計量對我們?nèi)粘I畹挠绊憽?
  2019年世界計量日主題為:國際單位制(SI)—— 根本性飛躍。還有一個多月我們將迎來5.20世界計量日,下面我們一起來回顧一下我國歷年世界計量日的主題和主題宣傳畫之——2018國際單位制(SI)量子化演進(jìn)。


2018年世界計量日主題:國際單位制(SI)量子化演進(jìn)

國內(nèi)版海報

2018年世界計量日致辭_________________________________


變革創(chuàng)新 進(jìn)無止境




國家市場監(jiān)督管理總局局長 張茅


計量是永恒的主題,源遠(yuǎn)流長、歷久彌新。計量單位制是測量體系的基石,2018年世界計量日的主題確定為“國際單位制量子化演進(jìn)”,蘊含著時代的變遷、計量的變革。1875年5月20日,法、俄、德等17個國家的代表在巴黎簽署“米制公約”,公認(rèn)“米制”為國際通用的計量單位制,并確立以實物基準(zhǔn)向各國傳遞量值的基本計量制度,包括時間、長度、質(zhì)量、溫度、電流、發(fā)光強(qiáng)度和物質(zhì)的量等7個基本單位的國際計量單位制逐步建立,為其后100多年世界各國測量量值的溯源和準(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,時間長度“秒”、長度單位“米”等逐步由實物基準(zhǔn)轉(zhuǎn)變?yōu)榱孔踊鶞?zhǔn),也帶動其他計量單位的量子化變革,不斷催生蓬勃的科技革命。當(dāng)前,國際計量重大變革即將全面拉開帷幕,我們將迎來計量單位全面量子化新時代。

國際單位制量子化演進(jìn),是人類利用自然法則創(chuàng)建測量規(guī)則的又一次重大變革,由此帶來的影響廣泛而深刻。一是將改變國際計量體系和現(xiàn)有格局。新的計量體系不再只依賴于通過實物基準(zhǔn)向各國傳遞量值,而國際計量基準(zhǔn)的量子化、量值傳遞溯源的扁平化,將可形成先進(jìn)的多級全球計量量值中心或區(qū)域計量中心開展量值傳遞溯源。二是將有力支撐新一輪工業(yè)革命。通過量子計量基準(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、高精度的綜合測量,進(jìn)而催生測量儀器儀表形態(tài)的全面創(chuàng)新。從深層次講,國際單位制量子化演進(jìn)更是一場從理念、制度到各領(lǐng)域的全方位變革。

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

計量亙古至今、不斷演進(jìn),變革創(chuàng)新、方興未艾、大有可為。作為中國計量工作主管部門,我們深切認(rèn)識到,計量發(fā)展“進(jìn)”無止境。面向未來,必須激發(fā)潛力、釋放活力、培育動力。

要進(jìn)一步利用市場機(jī)制,激發(fā)計量潛力。計量是保證國民經(jīng)濟(jì)正常運行和公平貿(mào)易的重要基礎(chǔ),也是國家核心競爭力的重要標(biāo)志。作為人類文明的產(chǎn)物之一,在確保國際單位制統(tǒng)一和量值準(zhǔn)確可靠的基礎(chǔ)上,計量本身也應(yīng)當(dāng)遵循市場發(fā)展規(guī)律,符合市場發(fā)展方向。首先要符合供求機(jī)制,根據(jù)市場需求,不斷提高計量優(yōu)質(zhì)資源供給。當(dāng)前,特別是要圍繞人民日益增長的美好生活需要,梳理計量發(fā)展不平衡不充分的問題,針對短板和瓶頸,精準(zhǔn)推進(jìn),切實解決。其次要引入競爭機(jī)制,激發(fā)各個領(lǐng)域的計量潛力。計量是全社會的事情,需要各有關(guān)部門、地方、行業(yè)、企業(yè)和社會各界的共同參與。不管是計量發(fā)展、計量監(jiān)管,還是計量服務(wù),都應(yīng)當(dāng)充分利用市場競爭機(jī)制,激發(fā)各個領(lǐng)域的潛力,形成發(fā)展的動力,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)揮市場主體作用,釋放計量活力。市場活力來自于人,特別是來自于企業(yè)家,來自于企業(yè)家精神。我們要充分發(fā)揮企業(yè)的市場主體作用,加快簡政放權(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,該營造的環(huán)境營造好,讓企業(yè)家有用武之地,鼓勵引導(dǎo)企業(yè)做大、做強(qiáng)、做優(yōu)。無論是簡政放權(quán),還是技術(shù)服務(wù),計量都是重要的領(lǐng)域。既要履行好計量的政府監(jiān)管職能,把該管的管住,該放的放開,又要利用好計量的技術(shù)優(yōu)勢,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)量的計量測試技術(shù)服務(wù)。

要敏銳把握計量變革契機(jī),培育新的發(fā)展動力。歷史上,每一次計量單位制演進(jìn),都直接或間接推動了經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展。“米制公約”的簽署,有力支撐了工業(yè)化進(jìn)程?!懊搿焙汀懊住钡牧孔踊兏?,催生了激光測長技術(shù),成就了數(shù)萬億美元的衛(wèi)星導(dǎo)航定位市場,推動了信息技術(shù)、精密科技、納米材料、裝備制造、太空探測等領(lǐng)域的重大突破和發(fā)展。我們要緊緊抓住這次國際計量變革的重大機(jī)遇,加強(qiáng)面向國家戰(zhàn)略需求的計量基礎(chǔ)研究、前沿性研究,制定量子化時代的中國計量發(fā)展戰(zhàn)略,加快構(gòu)建國家現(xiàn)代先進(jìn)測量體系,為建設(shè)制造強(qiáng)國、質(zhì)量強(qiáng)國提供強(qiáng)有力的支撐和保障,更好地發(fā)揮計量對提升國家核心競爭力的重要作用。

從歷史到現(xiàn)代,從中國到世界,從最初的實物到后來的量子,計量承載著千年的文明、承載著人類的希望!這既是客觀世界自然規(guī)律的演進(jìn),更是人類發(fā)現(xiàn)規(guī)律、遵循規(guī)律的主動變革。千百年來,計量在動態(tài)世界中不斷發(fā)展變化,而始終不變的是對量值準(zhǔn)確、測量精準(zhǔn)的永恒追求。讓我們共同努力,更加重視計量,大力發(fā)展計量,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!


2018年世界計量日主題:Constant evolution of the International System of Units

國際版海報


2018年世界計量日致辭_________________________________


利用自然法則創(chuàng)建測量規(guī)則

國際計量局(BIPM)局長 馬丁·米爾頓

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

2018年11月,國際計量大會預(yù)期將通過關(guān)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(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年第一屆國際計量大會批準(zhǔn)的那樣與國際千克原器相關(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,計量界對“米制”的共同宏志是為這個全球測量的一致基礎(chǔ)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(biāo)又邁進(jìn)一步。新定義是基于對新型測量方法研究的結(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,我們花了大量精力去確保變革實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那里才會顯現(xiàn)。

在為現(xiàn)有用戶提供必要程度的連續(xù)性的同時,這些變化具有能夠容納未來測量方法的改進(jìn)從而滿足未來用戶需求的優(yōu)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(chuàng)建測量規(guī)則”,將原子和量子尺度的測量與宏觀層面的測量關(guān)聯(lián)起來。

隨著科技的進(jìn)步,人們對支撐新產(chǎn)品與新服務(wù)的測量的需求會不斷增長。計量學(xué)是科學(xué)的一個動態(tài)分支,國際計量局和大計量界所采取的推動SI在2018年實現(xiàn)進(jìn)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。



2018年世界計量日致辭_________________________________

 國際單位制(SI)量子化演進(jìn)


國際法制計量局(BIML)局長 史蒂芬·帕托雷

2018年世界計量日選定的主題是國際單位制(SI)量子化演進(jìn)。這一演進(jìn)是眾多精誠奉獻(xiàn)的計量學(xué)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(jié)晶。此次SI單位的重新定義不會對法制計量產(chǎn)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(fā)生變化。

修訂后的SI將完全基于自然常數(shù)。雖然這看起來可能是一個很大的變化,但事實上,在不遠(yuǎn)的過去它已經(jīng)發(fā)生過好幾次,如秒(1967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(shù)來重新定義的。

上述改變的重要性在于,我們大多數(shù)人在學(xué)校學(xué)過,并且至今幾乎鐵板釘釘?shù)哪承└拍?,現(xiàn)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(jìn)入半退役狀態(tài)。

當(dāng)然,這將標(biāo)志著一個時代的結(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)出的一個重量(之后被統(tǒng)一確定為一個特定的鉑銥合金)。隨著時間的推移,更加先進(jìn)的測量方法證明這些不變量實際上并非像之前認(rèn)定的那般恒定。這一事實與能夠更加準(zhǔn)確實現(xiàn)單位定義的測量技術(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,其實改變也會發(fā)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(xiàn)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(chǎn)生影響。

如前所述,我們預(yù)計SI的重新定義不會對法制計量產(chǎn)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(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量日,并期待再次體現(xiàn)計量在我們?nèi)粘I钪械闹匾浴?br />

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

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