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戴新華正在操作自主研制的高靈敏度質譜儀

第十屆全球絕對重力儀國際比對現場

“1米”到底是多長？這個看似簡單的問題，真要回答清楚并不容易。它的背后藏著計量科學的一次次進步。

1960年之前，“1米”被定義為地球一周的四千萬分之一，位于法國巴黎的國際計量局里一根“穩定”的金屬鑄成的“米”的基準原器就是全世界最準的“1米”。1960年，“米”被定義為質子數為86的氪原子能級躍遷時輻射波長的倍數。1983年，“1米”再次被重新定義為“光在真空中3億分之一秒所走的距離”。一次次的變化，目的只有一個，讓這個長度單位越來越準。

近日，十九大代表、中國計量科學研究院科技管理部副主任戴新華告訴科技日報記者，2018年，7個基本計量單位將全面實現國際單位制的重新定義。又一次的變化意味著什么？

說起來陌生的“計量”其實離我們并不遠。描述和量化大千世界、蕓蕓眾生都是由包括時間的秒、長度的米、重量的千克、電流的安培等7個基本計量單位來完成的。過去他們都以實物的形式進行定義，比如前面說到的“米”，都是靠實物的基準原器來校準，這種方式自計量單位誕生之日起一直延續到了1967年，原子時的誕生開啟了計量量子化的全新時代。

如今的時間校準可以被植入芯片，讓你通過網絡在世界任何角落獲取最準確的時間。或許有一天，不僅僅時間，包括長度、電流、溫度等等，各個我們日常生產生活中所必須準確的量值，都可以通過互聯網來進行校準，實現無處不在的最佳測量，讓人們認識自然、利用自然的能力得到飛躍。“2018年國際計量單位制重新定義將給這種變化提供可能。”戴新華說。

據了解，作為國際計量單位制的基礎、核心和關鍵，時間頻率基準率先完成量子化變革，1967年10月13日，第13屆國際計量大會通過決議，采用基于原子躍遷的“原子秒”取代“天文秒”進行秒的定義，這標志著國際單位制計量從實物時代向量子時代的邁進。

原子時誕生50年來，不僅時間頻率的測量準確度躍升1000萬倍，成為目前測得最準的物理量，還直接支撐了衛星導航定位產業的發展。正是基于時間定義的量子化變革，實現了衛星導航定位，其精度更是達到了厘米級別，成就了數萬億美元的衛星導航定位產品與服務市場。
為國際計量標準貢獻“中國力量”

“截至目前，我們獲得國際互認的校準與測量能力（CMC）達1517項，排名位居亞洲第一、世界第四。”說起我國計量科學的研究水平，戴新華很驕傲，這些年我國計量研究總體科研實力逐漸由“跟跑”轉向“并跑”，部分成果在國際上處于領先地位。

在一些重要單位的測量中，我國自主研制的裝置、方法，越來越多的受到國際認可，為國際計量標準的進步貢獻著“中國力量”。例如，溫度單位的重新定義，起決定作用的是玻爾茲曼常數的準確定值，我國研發了兩種獨立方法，測量值均獲最佳結果，并被codata數據庫收錄；元素周期表63種多同位素元素中已有10種元素的同位素組成和原子量國際標準值采用了我國的測量結果，標志著我國同位素測量水平已處于國際領先行列；時間頻率測量方面，我國自主研制的NIM5噴泉鐘成為國際計量局認可的基準鐘之一，與法、美、德、英、意、俄6國一起，參與駕馭國際原子時；自主研制的高靈敏度質譜儀，通過氣相離子富集精密操控技術的突破創新，靈敏度提高1000倍；自主研制的絕對重力儀，測量靈敏度可達0.1微伽，測量能力處于世界前列，并成功主導了第十屆全球絕對重力儀的國際比對。

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計量論壇