“雖然對(duì)普通大眾而言,生活中的1千克沒(méi)有改變。但需要精確質(zhì)量測(cè)量的大氣污染測(cè)量和制藥領(lǐng)域,將迎來(lái)新的機(jī)遇。”中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院院長(zhǎng)方向說(shuō)。
方向表示,我們對(duì)不可預(yù)期的未來(lái)還應(yīng)持開(kāi)放態(tài)度。
回顧過(guò)去,1967年科學(xué)家用銫原子的基態(tài)能級(jí)躍遷重新定義了秒,由天文秒改為原子秒,這才有了后來(lái)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。作為第一個(gè)跨進(jìn)量子大門(mén)的國(guó)際單位制,秒是準(zhǔn)確度最高、穩(wěn)定性最好、應(yīng)用最廣泛的基本單位,也造就了米的定義——光在真空中于1/299792458秒內(nèi)行進(jìn)的距離。
“這些都是在短短的30年內(nèi)發(fā)生的,我們有理由對(duì)新單位制下的未來(lái)充滿期待。”方向說(shuō)。
新單位制讓生產(chǎn)一線上的儀器和量具就可以復(fù)現(xiàn)最高基準(zhǔn)
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,世界上72%的物理學(xué)獎(jiǎng)、81%的化學(xué)獎(jiǎng)、95%的生物學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的成果都是借助于相關(guān)尖端儀器完成的。而儀器的穩(wěn)定性、可靠性又與計(jì)量息息相關(guān)。
就以最基礎(chǔ)的時(shí)間為例,目前全球統(tǒng)一使用的世界時(shí)間是協(xié)調(diào)世界時(shí)。而協(xié)調(diào)世界時(shí)又是依據(jù)全球主要國(guó)家守時(shí)鐘數(shù)據(jù)加權(quán)平均,并經(jīng)過(guò)閏秒調(diào)整得出的。守時(shí)鐘又依賴于各個(gè)國(guó)家的國(guó)家時(shí)間頻率基準(zhǔn)。國(guó)家時(shí)間頻率基準(zhǔn)又取決于一個(gè)國(guó)家對(duì)秒的復(fù)現(xiàn)能力,哪個(gè)國(guó)家的銫原子鐘更穩(wěn),優(yōu)勢(shì)就更大。目前,我國(guó)使用的銫原子鐘,可以做到走3000萬(wàn)年不差1秒,正在研制的新一代銫原子鐘有望實(shí)現(xiàn)1萬(wàn)億年不差1秒。而這一能力,將直接影響北斗系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
方向說(shuō),新的國(guó)際單位制啟用后,基本單位的定義和復(fù)現(xiàn)方法分離,即使以后出現(xiàn)新技術(shù),不必修改定義就可以做到復(fù)現(xiàn)的變革。其次,不依賴實(shí)物基準(zhǔn)后,量值的傳遞實(shí)現(xiàn)了扁平化,最高基準(zhǔn)可以直接傳遞到用戶,中間環(huán)節(jié)傳遞的誤差損失變得很小且非常經(jīng)濟(jì)。
“有了新的單位制,生產(chǎn)一線上的儀器和量具就可以復(fù)現(xiàn)最高基準(zhǔn),這對(duì)于我們重新梳理和構(gòu)建測(cè)量手段、測(cè)量能力,研究新的測(cè)量技術(shù),進(jìn)而提升我國(guó)的產(chǎn)品質(zhì)量,大有好處。” 哈爾濱工業(yè)大學(xué)精密儀器工程研究院院長(zhǎng)譚久彬認(rèn)為,過(guò)去我國(guó)在測(cè)量能力上的短板不用再一點(diǎn)點(diǎn)補(bǔ)齊,而是可以利用好扁平化的優(yōu)勢(shì),盡快建立我國(guó)新的測(cè)量體系?!鞍l(fā)達(dá)國(guó)家也有重建、改建測(cè)量體系的過(guò)程,如果我們抓好這次機(jī)遇,將極大地縮短追趕距離,甚至在很多方面能實(shí)現(xiàn)趕超?!?
清華大學(xué)副校長(zhǎng)尤政也表示:“中國(guó)的工業(yè)革命時(shí)間比較短,盡管我們一直奮力追趕,但是與發(fā)達(dá)國(guó)家的長(zhǎng)期積累相比還是差距較大。國(guó)際單位制實(shí)現(xiàn)量子化后,可以說(shuō)他們之前的基礎(chǔ)技術(shù)優(yōu)勢(shì)好比‘清零’了,新的測(cè)量技術(shù)將應(yīng)運(yùn)而生,大家又重新回到了同一條起跑線上?!?