江蘇世通儀器檢測(cè)服務(wù)有限公司2012年由廣東世通出資2000余萬元在江蘇昆山成立,地址位于江蘇昆山市昆嘉路379號(hào)。
江蘇世通擁有自主產(chǎn)權(quán)實(shí)驗(yàn)大樓,實(shí)驗(yàn)室面積達(dá)3000多平方米。2013年經(jīng)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可委員(CNAS)認(rèn)可,認(rèn)可號(hào)L6634,國(guó)際實(shí)驗(yàn)室互認(rèn)組織(ILAC-MRA)互認(rèn)授權(quán)! 2014年由蘇州質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局備案。實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)源,人才隊(duì)伍精良。中心設(shè)有:力學(xué)、長(zhǎng)度、衡器、電學(xué)、電磁、熱工、幾何量、輕工等校準(zhǔn)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室。全國(guó)大的沙漠是新疆塔克拉瑪干沙漠,面積達(dá)32.4 萬平方公里,占全新疆土地面積的22%,為世界第二大沙漠。
新疆是一個(gè)人們似乎非常熟悉,卻又異常陌生的地方。綿延的雪山,茫茫的戈壁,無垠的沙海,星星點(diǎn)點(diǎn)的綠洲。高和低、冷和熱、的荒涼和充裕的富足,都在她160萬平方公里的土地上以強(qiáng)烈鮮明的方式一一陳列。新疆對(duì)于世界來說是一個(gè)長(zhǎng)紗蒙面的美人,關(guān)于她美貌的傳說像風(fēng)一樣四處傳播。新疆是任何一個(gè)個(gè)體生命都不可能窮盡的,盡管這個(gè)生命一生都可能和新疆廝磨在一起。
新疆太大了,中國(guó)大的盆地、大的沙漠、長(zhǎng)的內(nèi)陸河、大的內(nèi)陸淡水湖泊,這些偉大雄奇的自然都集合在新疆大地上。從溝溝有黃金的阿爾泰山,一下跌入荒涼的準(zhǔn)噶爾盆地;從上可捫天摘星的天山,再次落入塔里木的茫茫沙海;從喀喇昆侖山海拔8611米的喬戈里峰,到吐魯番盆地海平面以下154米的艾丁湖,新疆這種一落千丈、大起大落的地勢(shì)變化,有一種驚險(xiǎn)的美麗。在新疆,你可能一天之內(nèi)體驗(yàn)到四季的轉(zhuǎn)換。山下是烈日炎炎的夏季,愈往山上走,氣候便依次變?yōu)榇杭尽⑶锛?,后是白雪皚皚的冬季,這是一種濃縮的極端感受。
新疆有兩種主要的顏色:一種是黃色,一種是綠色。黃色是大片大片的戈壁沙漠,綠色是小片小片的綠洲。黃色的戈壁沙漠實(shí)在是太大了,占新疆面積的96%左右;綠洲又實(shí)在是太小了,只有大約4%。新疆人就居住在戈壁沙漠中的綠洲上。黃色的戈壁沙漠是亙古的荒涼,任何生命不能生長(zhǎng)的不毛之地;但那小小的綠洲又是那樣的豐盈飽滿,充滿了勃勃生機(jī)。新疆綠洲的果實(shí)應(yīng)該是世界上甜美的,因?yàn)樗?jīng)過沙漠生存與死亡的反復(fù)錘煉,它飲過雪山冰川清涼純凈的甘露,沐浴過天空無遮無攔的燦爛陽光。
新疆作為亞歐大陸的地理中心,這里曾是華夏文明、印度文明、古希臘羅馬文明、埃及和兩河文明的交匯之地,現(xiàn)在還存留著非常古老的佛教的石窟、伊斯蘭教的清真寺、古希臘羅馬的有翼天使遺跡;這里曾演繹過中亞不知多少古代民族、多少城邦國(guó)家的興衰歷史,在過去的人類七八千年的文明史中,新疆這個(gè)地方一直都是人類文明相聚的歡場(chǎng)。世界幾大文明千里迢迢而來,原本這里僅僅是一個(gè)人類文明交流的十字路口,誰都沒有想要在這里駐足和經(jīng)營(yíng),但不經(jīng)意間,這個(gè)十字路口,卻成了人類幾大文明相遇相撞的地方,也是重新受孕融合的地方,后也成為新的文明誕生的黃金產(chǎn)床。新疆現(xiàn)在的死亡之地是過去的人類家園,是文明的歡聚之地,也是文明的埋葬墳場(chǎng)。一些城邦失落了,文明死亡了,但另一些文明卻以另外的方式一直活到今天,決定著今天的新疆性格,決定著今天的新疆顏色,駁雜而紛呈,迷離而絕世。一層文明覆蓋著另一層文明,活著的文明繼續(xù)活著的方式是混血,死亡了的文明卻因?yàn)樗劳龆3种兇馀c純潔的模樣。
英國(guó)歷史學(xué)家湯因比在被日本作家池田大作問及“你喜歡在歷史上什么時(shí)候的哪個(gè)地方出生”時(shí),湯因比回答:“我希望能出生在公元紀(jì)年剛開始的一個(gè)地方,在那個(gè)地方古印度文明、古希臘文明、古伊朗文明和古老的中華文明融合在一起?!惫o(jì)年前后是人類文明的萌動(dòng)期,地球上被地理空間阻隔著的、互不知道彼此存在的人類,開始了智慧的生存。文明的星星之火被點(diǎn)燃,照亮了野蠻的黑暗,并成為人類文明的經(jīng)式,遷延幾千年至今。蒙昧不再,西方古希臘文明、東方的中華文明和恒河邊的印度文明如盛花般綻放,孔子、老子、釋迦牟尼、基督、蘇格拉底和柏拉圖的思想散播遠(yuǎn)方,宗教、哲學(xué)、文學(xué)、歷史、人類的精神生活達(dá)到了從來沒有過的頂峰。人類目光如炬,對(duì)所有的一切都充滿好奇;人類像一個(gè)青懵的少年,渴望探索所有處于黑暗中的未知的世界;人類開始了互相的尋找,冥冥之中的神指引著行進(jìn)于路途的人們?,F(xiàn)在再看世界上個(gè)人繪出的份世界地圖,可能會(huì)覺得人類關(guān)于自己生存地球的想象是那么可笑,但正是這謬誤百出的想象,指引著人們走到了今天。
湯因比一直在尋找著人類文明融合在一起的地方,他把這個(gè)地方稱作是“詩(shī)意的棲居”。這個(gè)人類詩(shī)意的棲居之所,世界上只有的一處,這就是新疆。
新疆只是一個(gè)近代的稱謂,這個(gè)稱謂的變化,意味著國(guó)家和邊界的強(qiáng)烈意識(shí)和現(xiàn)實(shí)。而在這個(gè)地方被稱作西域的時(shí)候,或者在被稱作西域之前更古老的時(shí)代,它是那么的遼闊,那么的無邊無際,它是歐亞大陸的平坦寬廣的胸膛。這里的人類先學(xué)會(huì)了駕馭馬,創(chuàng)造了馬車,當(dāng)風(fēng)起草綠時(shí),太陽沉浮四季輪轉(zhuǎn),感知到大自然的節(jié)律的人類,便跨上馬,自由自在地遷徙飄蕩,種族與種族之間,城邦與城邦之間,傳遞著文明或明或暗的信息,不同的文明就這樣相遇、交合了。世界上再也沒有一個(gè)地方像新疆這樣,有過幾大文明的匯集,有過無數(shù)民族的融合。世界上有哪個(gè)地方會(huì)同時(shí)并行20多種語言文字? 又有哪個(gè)地方會(huì)有幾大宗教共同被信奉的奇觀? 所以,現(xiàn)在新疆隨便一個(gè)沙漠里死去的古城,或者一個(gè)現(xiàn)在還活著的地名,考證起來都會(huì)讓一個(gè)飽學(xué)之士迷惑。有那么多的民族像白云一樣漂浮過這片遼闊的土地,消失、融合,再消失,再融合。5000年來在新疆生活的民族皮膚漸漸變深,后白色上染上了一層太陽的金黃。有那么多的文明在這里一次次地受孕、混血。文明相遇時(shí)迸濺出的火花,落入沙漠、綠洲、高山、盆地,照亮了歷史的夜空。
但是在歷史的某一個(gè)時(shí)段,沙漠向外擴(kuò)張了200~300公里,古城湮沒,珍寶遺失,沙漠掩埋了一切。
20世紀(jì)西方的地理歷史學(xué)家們驚奇于東西方文明的傳播和交流,他們?cè)诳偨Y(jié)了這種交流的特質(zhì)后,將傳播途徑稱為“絲綢之路”,它是一條物質(zhì)的大道,是一條人類物質(zhì)文明交流的道路,它是一條由駱駝柔軟的腳掌,在堅(jiān)硬的礫石上踏出的、纖細(xì)而邈遠(yuǎn)的路。在這條道路上,源源不斷的各種商品以令人難以想象的速度流動(dòng)著;世界幾大古老文明以如此細(xì)微的孔道溝通、交流、碰撞,各種音樂、繪畫、雕塑、舞蹈藝術(shù),各種飲食文化、服飾文化、生活方式都在這里一一呈現(xiàn);印度的佛陀、伊斯蘭的真主、基督教的耶穌也從這里翩然走來……眾神棲落新疆。它有一種夢(mèng)幻的色彩,一種超現(xiàn)實(shí)的性質(zhì),然而又是如此實(shí)實(shí)在在地臥伏在歐亞大陸遼闊的土地上。它遠(yuǎn)遠(yuǎn)絲綢所能涵蓋的范圍, 實(shí)際上在張騫鑿?fù)ńz綢之路之前, 人類的者已經(jīng)走在這條路上。草原上那些沉默的石人;太陽墓地里那些白皮膚金頭發(fā)的男人; 小河墓地那些沉睡在紅色的死亡里的美麗的女人, 他們或許是早來到這塊土地上的人類。
新疆大漠戈壁上高山河流旁偶爾遺留下來的星星點(diǎn)點(diǎn)的人類文明痕跡, 在過去的一百多年時(shí)間里被一個(gè)一個(gè)地收拾起來, 每一個(gè)接觸它的人,都會(huì)被它迷惑吸引,一個(gè)個(gè)探險(xiǎn)家、考古學(xué)家、史學(xué)家、文字學(xué)家雖付出終身的努力而收獲微薄, 它們可能是世界上難解釋的東西, 有的一眼就能辨識(shí)出它的文化蘊(yùn)含,有的不管你如何努力,它都是天一樣大的謎,你越熟悉它,它就離你越遠(yuǎn),越不可解讀,就如夏夜里跳動(dòng)的磷火,有火的光亮,但卻幽冥而靈異。
新疆的計(jì)量文化,從先秦時(shí)期的《山海經(jīng)》西山經(jīng)卷,唐玄奘寫的《大唐西域記》史料記載,到中國(guó)新聞界媒體人南香紅所著的《眾神棲落新疆》記載及近代新疆考古發(fā)現(xiàn)的著作《樓蘭——未解之謎》、《民族——白種人和黃種人的征戰(zhàn)與融合》、《故城——大地上的廢墟》、《古墓——黃沙中神秘的死亡》、《物質(zhì)——文明十字路口的華彩》、《文明——混血的漢唐》、《眾神歡聚——世界宗教行走東方的足跡》、《河與沙——那些遺失了的文明珍寶》等大量史料顯現(xiàn),自漢武帝派遣張騫出使西域始,新疆開始使用漢代度量衡。樓蘭文明開始,考古學(xué)家從出土的怯盧文解讀出樓蘭人采用的度量衡是希臘制,由此推斷樓蘭必與希臘羅馬人有直接的貿(mào)易關(guān)系, 當(dāng)年樓蘭的重要性和繁華程度,就像今天的香港、上海、新加坡,是一個(gè)令人向往的地方。文明的好說明便是物,2000年前深陷沙漠的尼雅, 擁有世界上的物質(zhì)產(chǎn)品,而尼雅文明當(dāng)時(shí)通行的是古希臘、古印度的度量衡和羅馬金幣。在東西方文明的偉大相遇與融合中計(jì)量文化也在交匯。在清朝新疆官府使用庫(kù)平,在左宗棠平定阿古柏收復(fù)新疆時(shí),湘平逐步替代了庫(kù)平;清朝和民國(guó)時(shí)期,新疆舊雜制與公制、俄制、英制并存,主要沿用舊雜制。民國(guó)三十一年,新疆省發(fā)布《通令》統(tǒng)一全疆度量衡。新疆計(jì)量歷史源遠(yuǎn)流長(zhǎng),計(jì)量文化博大精深。凝練和提升計(jì)量歷史文化精髓,發(fā)揮計(jì)量對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的推動(dòng)和技術(shù)支撐作用,編制以計(jì)量文化建設(shè)為主要內(nèi)容的計(jì)量文化手冊(cè),旨在通過挖掘計(jì)量主題文化內(nèi)涵,創(chuàng)新計(jì)量文化表現(xiàn)形式,加強(qiáng)計(jì)量文化建設(shè),形成“度萬物、量天地、衡公平”的新疆計(jì)量文化體系。
注:此文為《新疆維吾爾自治區(qū)計(jì)量文化手冊(cè)》序言。
江蘇世通儀器檢測(cè)服務(wù)有限公司2012年由廣東世通出資2000余萬元在江蘇昆山成立,地址位于江蘇昆山市昆嘉路379號(hào)。
江蘇世通擁有自主產(chǎn)權(quán)實(shí)驗(yàn)大樓,實(shí)驗(yàn)室面積達(dá)3000多平方米。2013年經(jīng)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可委員(CNAS)認(rèn)可,認(rèn)可號(hào)L6634,國(guó)際實(shí)驗(yàn)室互認(rèn)組織(ILAC-MRA)互認(rèn)授權(quán)! 2014年由蘇州質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局備案。實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)源,人才隊(duì)伍精良。中心設(shè)有:力學(xué)、長(zhǎng)度、衡器、電學(xué)、電磁、熱工、幾何量、輕工等校準(zhǔn)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室。
1988年6月,時(shí)任全國(guó)人民代表大會(huì)副委員長(zhǎng)、中國(guó)科技大學(xué)校長(zhǎng)的嚴(yán)濟(jì)慈先生因原南京工學(xué)院改名為東南大學(xué)來南京,由中國(guó)五筆漢字發(fā)明家王永民同志陪同。王永民與我是在中國(guó)科技大學(xué)同一學(xué)習(xí)時(shí)的摯友。
我在中國(guó)科技大學(xué)讀書時(shí),嚴(yán)先生是我們一年級(jí)至三年級(jí)兩年半普通物理的教授。嚴(yán)先生的名言是“從我這里主要不是學(xué)到多少學(xué)問,而是學(xué)會(huì)做學(xué)問的方法。”
1988年6月5日晚,王永民邀我一起去見嚴(yán)先生。當(dāng)時(shí)嚴(yán)先生住在南京東郊賓館。見面后,嚴(yán)先生問我:“張臘狗(張恒烈原名),你現(xiàn)在在干什么?”我說:“在搞計(jì)量工作?!彼f:“好!我給你講講,計(jì)量就是過去的度量衡?!蔽艺f:“計(jì)量這幾年正在推行以國(guó)際單位制為基礎(chǔ)的法定計(jì)量單位制度改革?!?br />
嚴(yán)先生說:“計(jì)量單位制一直是件大事,全都是這樣的。1935年年初,我在《東方雜志》上發(fā)表了一篇題為《論公分,公分》的文章,主題內(nèi)容是當(dāng)時(shí)一米的百分之一為一公分,一千克的千分之一也為一公分,混淆不清。爾后,汪精衛(wèi)找我談話,他說他看了這篇文章,很好!問我中國(guó)怎么辦?”
嚴(yán)先生說:“車同軌,書同文,統(tǒng)一度量衡是秦始皇的功績(jī),現(xiàn)代計(jì)量就是從古代度量衡發(fā)展來的?,F(xiàn)在國(guó)際交流多了,一定要采用國(guó)際單位制,學(xué)生讀書背不同單位制的公式很困難,如厘米克秒制、高斯制、中國(guó)的舊雜制……公式前的系數(shù)很難記住,也不利于科學(xué)進(jìn)步和學(xué)術(shù)交流,不利于國(guó)際貿(mào)易交往……”
汪精衛(wèi)聽了覺得很有道理。1928年,國(guó)民下令在中國(guó)推行“米突制”(中華民國(guó)權(quán)度標(biāo)準(zhǔn)方案)。
嚴(yán)先生說到了汪精衛(wèi),我插話說:“汪精衛(wèi)不是漢奸嗎?”嚴(yán)先生說:“汪精衛(wèi)是個(gè)有學(xué)問的人,他當(dāng)時(shí)也不是漢奸,在南京國(guó)民負(fù)責(zé)計(jì)量工作?!?br />
嚴(yán)先生還和我們談了許多做人、做學(xué)問、做事的人生哲理。晚上10點(diǎn)才離開他的住處,我覺得受益匪淺。后來我聽劉達(dá)同志說:“嚴(yán)先生為我國(guó)《計(jì)量法》的制定、頒布、實(shí)施是作了貢獻(xiàn)的。他極力在中國(guó)推行國(guó)際單位制?!?br />
人物簡(jiǎn)介: 嚴(yán)濟(jì)慈(1901~1996),字慕光,號(hào)廠佛,浙江省東陽人。法國(guó)國(guó)家科學(xué)博士。物理學(xué)家、教育家,中國(guó)現(xiàn)代物理學(xué)研究的人之一,中國(guó)光學(xué)研究和光學(xué)儀器研制工作奠基人之一。中國(guó)科學(xué)院院士。歷任中國(guó)科學(xué)院辦公廳主任、應(yīng)用物理所所長(zhǎng)、東北分院院長(zhǎng)、技術(shù)科學(xué)部主任、中國(guó)科學(xué)院副院長(zhǎng)、中國(guó)科技大學(xué)校長(zhǎng)、副委員長(zhǎng)、中國(guó)科協(xié)副及名譽(yù)、九三學(xué)社中央副及名譽(yù)。
世通儀器計(jì)量檢測(cè)校準(zhǔn)中心
東莞總公司地址:廣東省東莞市道滘鎮(zhèn)厚德村上梁洲工業(yè)區(qū)
江蘇分公司地址:江蘇省昆山市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)昆嘉路379號(hào)區(qū)
重慶分公司地址:重慶市北碚區(qū)(水土聯(lián)東U谷科技園)萬寶大道184
本公司同時(shí)擁有廣東東莞儀器校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室、江蘇昆山儀器校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室和重慶儀器校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室,其中東莞世通儀器校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室注冊(cè)資本2500萬元,獲國(guó)家CNAS認(rèn)可編號(hào)為L(zhǎng)3170,江蘇世通儀器校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室注冊(cè)資本1000萬元,獲國(guó)家CNAS認(rèn)可編號(hào)為L(zhǎng)6634,實(shí)際投資資本超過3000萬元,并都建有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化科室,實(shí)驗(yàn)室占地面積近萬平米,儀器校準(zhǔn)設(shè)備1000余套,通過國(guó)家CNAS認(rèn)可項(xiàng)目691項(xiàng).
一米有多長(zhǎng)?一千克有多重?這似乎是個(gè)很簡(jiǎn)單的問題。事實(shí)上,古往今來,科學(xué)家為給出準(zhǔn)確答案而不停探索。至今,在國(guó)際單位制的7個(gè)基本單位中,一千克有多重仍沒有固定的答案。為此,記者采訪了中國(guó)工程院院士、中國(guó)計(jì)量科學(xué)院科學(xué)家張鐘華,為我們揭曉其中的奧妙。
砝碼已是后一個(gè)實(shí)物基準(zhǔn)
早在我們中學(xué)的物理課本中,對(duì)質(zhì)量單位千克的實(shí)物基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)千克砝碼原器已做了詳細(xì)的介紹。那是1871年,法國(guó)為了改變質(zhì)量單位混亂的局面,規(guī)定了1立方分米的純水在4℃時(shí)的質(zhì)量是1千克,并用鉑制作了標(biāo)準(zhǔn)千克原器,保存在法國(guó)檔案局。
1872年,科學(xué)家們通過國(guó)際會(huì)議,決定以法國(guó)的一千克為標(biāo)準(zhǔn),用鉑銥合金制作標(biāo)準(zhǔn)千克的復(fù)制品。1883年在制作的復(fù)制品中,選了一個(gè)質(zhì)量與“檔案千克”接近的作為國(guó)際千克原器,保存在國(guó)際計(jì)量局(設(shè)在巴黎)。1889年,屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)批準(zhǔn)以這個(gè)國(guó)際千克原器作為質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。
“19世紀(jì)下半葉到20世紀(jì)上半葉,各國(guó)建立起了經(jīng)典的計(jì)量基準(zhǔn),20世紀(jì)50年代以前,基本單位的量值大多由實(shí)物基準(zhǔn)保存及復(fù)現(xiàn)。這些計(jì)量基準(zhǔn)一般是根據(jù)經(jīng)典物理學(xué)原理,用實(shí)物來表現(xiàn)。比如按X型截面的鉑銥合金米尺上的刻線間距離定義長(zhǎng)度單位米,用一組飽和式韋斯頓標(biāo)準(zhǔn)電池的端電壓的平均值保持電壓?jiǎn)挝环氐鹊??!睆堢娙A告訴記者。
但隨著科技的不斷發(fā)展,在長(zhǎng)度、質(zhì)量、電流、溫度、光度、物質(zhì)量7個(gè)基本國(guó)際單位中,其他6個(gè)基準(zhǔn)都發(fā)生了變化,如1米的長(zhǎng)度已定義為等于光在真空中于1/2999792458秒的時(shí)間間隔內(nèi)所前進(jìn)的距離,等等。只有質(zhì)量單位千克仍沿用實(shí)物基準(zhǔn)。
砝碼原器已出現(xiàn)一定誤差
“盡管這種實(shí)物基準(zhǔn)一般是用工業(yè)界所能提供的好的材料及工藝制成,以其穩(wěn)定性。但是隨著科技及工農(nóng)業(yè)的發(fā)展,這樣的傳統(tǒng)計(jì)量量值傳遞檢定系統(tǒng)開始反映出許多不足之處。實(shí)物基準(zhǔn)一旦制成后,總會(huì)有一些不易控制的物理、化學(xué)過程使其特性發(fā)生緩慢的變化,因而它們所保存的量值也會(huì)有所改變?!睆堢娙A說?!耙糟K銥合金千克砝碼原器為例,緩慢地吸附在其表面及內(nèi)部的氣體、表面沾上的微塵、甚至多年使用中形成的磨損及劃痕均會(huì)使其質(zhì)量發(fā)生變化。而且此種逐年積累的變化的準(zhǔn)確數(shù)量也很難確切查明?!?br />
據(jù)資料顯示,砝碼原器在歷經(jīng)100年之后,出現(xiàn)了一定的誤差,而分布在世界各地的原始砝碼復(fù)制品的重量如今也不盡相同;而在法國(guó)巴黎旺多姆廣場(chǎng),由當(dāng)年法國(guó)國(guó)民大會(huì)的臨時(shí)機(jī)構(gòu)“度量衡局”安置的規(guī)定一米長(zhǎng)度的大理石碑,在經(jīng)過200年風(fēng)雨洗禮后的1989年9月27日實(shí)長(zhǎng)1.002米。
“高等級(jí)的實(shí)物計(jì)量基準(zhǔn)全世界只有一個(gè)或一套,一旦由于天災(zāi)、戰(zhàn)爭(zhēng)或其他原因發(fā)生意外損壞,就無法完全一模一樣地復(fù)制出來,原來連續(xù)保存的單位量值也會(huì)因之中斷。量值傳遞檢定系統(tǒng)龐大繁雜,從高等級(jí)的實(shí)物基準(zhǔn)到具體應(yīng)用場(chǎng)所,量值要經(jīng)過多次傳遞,準(zhǔn)確度也必然會(huì)有所下降?!睆堢娙A說。
量子計(jì)量基準(zhǔn)成為救星
如何采用一種新型的計(jì)量基準(zhǔn)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實(shí)物基準(zhǔn)砝碼原器,使一千克的重量更為目前已成為計(jì)量科學(xué)家的重要工作之一。隨著量子計(jì)量基準(zhǔn)的出現(xiàn),為科技工作者提供了全新的途徑。
張鐘華表示,用量子現(xiàn)象復(fù)現(xiàn)量值的計(jì)量基準(zhǔn)統(tǒng)稱為量子計(jì)量基準(zhǔn),其有著下述明顯優(yōu)點(diǎn):量子計(jì)量基準(zhǔn)的準(zhǔn)確度一般要比實(shí)物計(jì)量基準(zhǔn)高幾個(gè)數(shù)量級(jí)。量子計(jì)量基準(zhǔn)是一種物理實(shí)驗(yàn)裝置,可以多處建立。不會(huì)有一旦損壞不能準(zhǔn)確復(fù)現(xiàn)的問題。按照相同原理建立的量子計(jì)量基準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的量值也相同,避免了計(jì)量基準(zhǔn)的量值多次逐級(jí)傳遞而造成的問題。
“量子計(jì)量基準(zhǔn)一旦取代實(shí)物計(jì)量基準(zhǔn),計(jì)量科學(xué)將發(fā)生革命性變化。因此,量子計(jì)量基準(zhǔn)的研究被作為國(guó)際計(jì)量科學(xué)的、課題?!?br />
量子計(jì)量基準(zhǔn)一出現(xiàn)就受到了廣泛的關(guān)注,發(fā)展極為迅速。個(gè)付諸使用的量子計(jì)量基準(zhǔn)是1960年國(guó)際計(jì)量大會(huì)通過采用的86Kr光波長(zhǎng)度基準(zhǔn)。第二個(gè)量子計(jì)量基準(zhǔn),也是和成功的,是1968年在國(guó)際上正式啟用的銫原子鐘,代替了原來用地球周期運(yùn)動(dòng)導(dǎo)出的天文時(shí)間基準(zhǔn),銫原子鐘在上億年中才可能出現(xiàn)一秒的誤差。
據(jù)張鐘華介紹,20世紀(jì)下半葉以來,電學(xué)的量子計(jì)量基準(zhǔn)得到了飛速發(fā)展。1962年,約瑟夫森效應(yīng)被發(fā)現(xiàn),可把電壓與微波輻射頻率聯(lián)系起來,得到準(zhǔn)確度與頻率基準(zhǔn)相接近的量子電壓基準(zhǔn),目前其準(zhǔn)確度已達(dá)到10-13。另一項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)是1980年由德國(guó)科學(xué)家馮克里青發(fā)現(xiàn)的量子化霍爾效應(yīng)。利用此種效應(yīng),可以建立一種準(zhǔn)確度遠(yuǎn)遠(yuǎn)傳統(tǒng)的實(shí)物基準(zhǔn)的量子電阻基準(zhǔn)——量子化霍爾電阻基準(zhǔn)。同時(shí)對(duì)于溫度單位開爾文、物質(zhì)量的單位摩爾在利用量子計(jì)量方面都有不同的進(jìn)展。
質(zhì)量實(shí)物基準(zhǔn)尚需時(shí)日
在量子領(lǐng)域取得的諸多進(jìn)展令的計(jì)量科學(xué)院為之振奮,如今各國(guó)的計(jì)量研究院正在努力經(jīng)典計(jì)量學(xué)中的頑固堡壘——用某種量子計(jì)量基準(zhǔn)來代替尚在使用的鉑銥合金千克砝碼實(shí)物基準(zhǔn)。國(guó)際計(jì)量已明確號(hào)召各國(guó)的計(jì)量科學(xué)家用各種各樣的方案來量子質(zhì)量基準(zhǔn)這一難關(guān)。
“目前,對(duì)這一十分迫切的課題已提出了若干解決方案。例如,用高度提純的硅晶體中的硅原子質(zhì)量作為新的量子質(zhì)量基準(zhǔn)就是一種有希望的方法,其關(guān)鍵步驟是實(shí)際計(jì)數(shù)出硅晶體中原子的數(shù)目。這一方案經(jīng)多年探索,準(zhǔn)確度已達(dá)到3×10-8,但要進(jìn)一步提高準(zhǔn)確度則遭遇到很大困難。還有一種辦法是利用約瑟夫森電壓和量子化霍爾電阻導(dǎo)出量子電功率量值,再經(jīng)過速度及重力測(cè)量后可導(dǎo)出質(zhì)量量值。從原則上說也算是一種量子質(zhì)量基準(zhǔn)。盡管這種方案構(gòu)思十分巧妙,但稍嫌復(fù)雜。意大利、新西蘭等國(guó)家計(jì)量實(shí)驗(yàn)室也提出了自己的方案,但進(jìn)展不太順利。”張鐘華告訴記者。
面對(duì)國(guó)際上熱烈開展的課題,我國(guó)也作出了積極響應(yīng)。
據(jù)張鐘華介紹,目前,中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院已經(jīng)開始在用高度提純的硅晶體中的硅原子質(zhì)量作為新的量子質(zhì)量基準(zhǔn)方面進(jìn)行探索。在硅球密度測(cè)量方面已經(jīng)取得了較好的成績(jī)。對(duì)于用約瑟夫森電壓和量子化霍爾電阻導(dǎo)出量子電功率基準(zhǔn),再經(jīng)過速度及重力導(dǎo)出質(zhì)量量值的方案也已開始。
“我相信不久的將來質(zhì)量實(shí)物基準(zhǔn)會(huì)被很快取代,一千克的重量會(huì)越來越。”張鐘華說。
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