中國消費(fèi)者報(bào)報(bào)道(記者 任震宇)5月20日是“世界計(jì)量日”。今年的世界計(jì)量日有著特殊的意義：新的國際單位制(SI)將從當(dāng)天開始生效，人類的計(jì)量單位將自此進(jìn)入常數(shù)時(shí)代。

　　國際單位發(fā)生重大變革

　　在2018年11月13日至16日舉行的第26屆國際計(jì)量大會上，所有成員國投票通過了關(guān)于國際單位制修訂的1號決議，并決定于2019年5月20日“世界計(jì)量日”開始實(shí)施。對此，國際計(jì)量局局長馬丁·米爾頓做出了這樣的評價(jià)：“這是人類歷史的一座里程碑。”

　　之所以說它是人類歷史的里程碑，是因?yàn)閺倪@一天起，質(zhì)量單位“千克”、電流單位“安培”、溫度單位“開爾文”、物質(zhì)的量單位“摩爾”、時(shí)間單位“秒”、長度單位“米”和發(fā)光強(qiáng)度單位“坎德拉”，所有7個(gè)國際計(jì)量單位制的基本單位全部實(shí)現(xiàn)由常數(shù)定義。

　　早期的國際單位制采用實(shí)物原器作為標(biāo)準(zhǔn)，如“千克”原器就是1889年經(jīng)國際計(jì)量大會批準(zhǔn)的一塊直徑與高度均為39.00毫米，由90%鉑與10%銥鑄造的鉑銥合金圓柱體砝碼;“米”原器則是一根3.5毫米×25毫米截面的鉑桿。這些原器被保存在位于法國巴黎的國際計(jì)量局總部，另有官方復(fù)制品被送往世界各國使用，這些復(fù)制品每隔一段時(shí)間便需要被送回法國與原器進(jìn)行比較，以修正因損耗帶來的誤差。

　　據(jù)中國計(jì)量科學(xué)研究院研究員李正坤介紹，實(shí)物基準(zhǔn)一旦制成后總會有一些不易控制的物理、化學(xué)過程，使它的特性發(fā)生緩慢變化，量值也會有所改變。比如，2007年的一次檢查中就發(fā)現(xiàn)，保存在國際計(jì)量局總部的“千克”的標(biāo)準(zhǔn)原器莫名減輕了大約50微克。

　　可見，以實(shí)物作為基本單位的計(jì)量依據(jù)終究抵不過時(shí)光的侵蝕。而在人類目前的科學(xué)認(rèn)知中，最為穩(wěn)定的莫過于自然規(guī)律本身。因此，從20世紀(jì)60年代開始，計(jì)量科學(xué)界開始用常數(shù)對單位進(jìn)行定義。

　　中國計(jì)量科學(xué)研究院院長方向告訴記者，國際單位制由常數(shù)定義，就是用自然界恒定不變的常數(shù)替代了實(shí)物原器，保障了國際單位制的長期穩(wěn)定性;“定義常數(shù)”不受時(shí)空和人為因素的限制，保障了國際單位制的客觀通用性;新定義可在任意范圍復(fù)現(xiàn)，保障了國際單位制的全范圍準(zhǔn)確性;新定義不受復(fù)現(xiàn)方法限制，保障了國際單位制的未來適用性。

　　潛移默化改變生活

　　對普通消費(fèi)者來說，雖然每天都在和計(jì)量單位打交道，但似乎感知不到它們的存在，因?yàn)樗鼈兲^基礎(chǔ)，所以國際單位的歷史性變革對消費(fèi)者而言似乎也缺乏直觀感受。

　　國際計(jì)量局局長馬丁·米爾頓在公開發(fā)表的聲明中表示，此次國際單位制的修訂，意味著深化科學(xué)認(rèn)知、推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步、解決許多社會重大挑戰(zhàn)方面的基礎(chǔ)更加堅(jiān)實(shí)了?！斑@好比你給房子換了一個(gè)更堅(jiān)固的地基，從表面上是不可能看到任何變化的，但它可能已經(jīng)發(fā)生了實(shí)質(zhì)性的變化，使房子變得更耐久了?！瘪R丁·米爾頓說，“就像1967年用原子的特性修訂‘秒’定義一樣，盡管在修訂之初人們并不知道它可以用在哪里，但現(xiàn)在，基于原子鐘的計(jì)時(shí)技術(shù)已成為互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信和衛(wèi)星導(dǎo)航等技術(shù)的基礎(chǔ)。新SI也是這樣，它將在未來對科學(xué)、技術(shù)、貿(mào)易、健康、環(huán)境以及更多領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響”。

　　在市場監(jiān)管總局2018年12月召開的國際單位制重大變革新聞發(fā)布會上，計(jì)量司司長謝軍指出，國際單位制的重新定義，將改變國際計(jì)量體系和現(xiàn)有計(jì)量格局。正式實(shí)施后，可通過嵌入芯片級量子計(jì)量基準(zhǔn)，把最高測量精度直接賦予制造設(shè)備并保持長期穩(wěn)定，從而實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品制造全過程的更準(zhǔn)確穩(wěn)定地感知和最佳控制，有力支撐流程再造、節(jié)能減排和質(zhì)量提升等;將催生新的測量原理、測量方法和測量儀器，眾多物理量、化學(xué)量和生物量的極限測量等將成為可能，測量儀器儀表形態(tài)將全面創(chuàng)新，為我國實(shí)施“科技強(qiáng)國”戰(zhàn)略，走向工業(yè)制造強(qiáng)國，帶來重要機(jī)遇;無處不在的精準(zhǔn)測量將直接促進(jìn)市場公平交易、實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療、促進(jìn)環(huán)保節(jié)能等，將進(jìn)一步促進(jìn)社會誠信建設(shè)，降低社會管理成本，惠及生產(chǎn)生活的方方面面。

　　中國計(jì)量科學(xué)研究院副院長、國際計(jì)量委員會委員段宇寧表示，國際單位制重新定義在測量準(zhǔn)確度、測量范圍等方面取得技術(shù)上的突破進(jìn)展，使全球測量體系發(fā)生重構(gòu)，也將對管理體系、人們的傳統(tǒng)觀念帶來重大影響。

　　微博知名科普博主“@科普君XueShu雪樹”表示，雖然大多數(shù)人感受不到國際單位制的變化，但它的間接影響是相當(dāng)巨大的，尤其是在各種高科技領(lǐng)域，譬如物理實(shí)驗(yàn)、芯片研發(fā)、生物制藥、化學(xué)分析等，這些領(lǐng)域日益增長的高精度需求得到滿足后帶來的科技飛躍將會惠及每個(gè)人。

　　變革背后的中國貢獻(xiàn)

　　此次國際單位制變革，是世界各國共同的努力，其中也包括中國的貢獻(xiàn)。

　　中國計(jì)量科學(xué)研究院黨委副書記兼紀(jì)委書記徐英國告訴記者，中國計(jì)量科學(xué)研究院作為我國的國家計(jì)量院，積極參與到此次國際單位制變革的工作中，在國際單位制基本單位復(fù)現(xiàn)新理論、新方法等方面持續(xù)開展研究，并在玻爾茲曼常數(shù)、普朗克常數(shù)和阿佛加德羅常數(shù)等物理常數(shù)測量以及量子基準(zhǔn)的建立方面取得了系列突破。

　　據(jù)介紹，在此次國際單位制變革的工作中，中國計(jì)量科學(xué)研究院利用聲學(xué)法和噪聲法兩種方法測得的玻爾茲曼常數(shù)，為溫度基本單位“開爾文”的修訂作出了重要貢獻(xiàn)。此外，中國計(jì)量科學(xué)研究院對于質(zhì)量單位千克的重新定義，提出的焦耳天平貢獻(xiàn)了獨(dú)立的第三種方法;對電流單位“安培”的重新定義，在量子電阻和量子電壓方面走在了世界前列;對物質(zhì)的量單位“摩爾”的重新定義，中國發(fā)揮了重要作用，是唯一采用兩種不同的方法測量濃縮硅摩爾質(zhì)量的國家，獨(dú)創(chuàng)性地建立了高分辨質(zhì)譜方法，具有更好的信噪比，兩種方法均取得很好的測量結(jié)果并被正式采用;未來“秒”的重新定義，我國也緊跟國際步伐，已經(jīng)取得重大進(jìn)展。

　　中國計(jì)量科學(xué)研究院已經(jīng)獨(dú)立建立了基于新定義的“千克”復(fù)現(xiàn)裝置，并成功研制了真空質(zhì)量測量和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)傳遞裝置，可以保障未來我國質(zhì)量量值與國際等效一致。

　　據(jù)悉，我國將緊緊抓住這次國際計(jì)量變革的重大機(jī)遇，加強(qiáng)面向國家戰(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)代的中國計(jì)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(jì)量對提升國家核心競爭力的重要作用。