“雖然對普通大眾而言,生活中的1千克沒有改變。但需要精確質(zhì)量測量的大氣污染測量和制藥領(lǐng)域,將迎來新的機遇。”中國計量科學研究院院長方向說。
方向表示,我們對不可預(yù)期的未來還應(yīng)持開放態(tài)度。
回顧過去,1967年科學家用銫原子的基態(tài)能級躍遷重新定義了秒,由天文秒改為原子秒,這才有了后來的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。作為第一個跨進量子大門的國際單位制,秒是準確度最高、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,我們有理由對新單位制下的未來充滿期待。”方向說。
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
統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,世界上72%的物理學獎、81%的化學獎、95%的生物學或醫(yī)學獎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、可靠性又與計量息息相關(guān)。
就以最基礎(chǔ)的時間為例,目前全球統(tǒng)一使用的世界時間是協(xié)調(diào)世界時。而協(xié)調(diào)世界時又是依據(jù)全球主要國家守時鐘數(shù)據(jù)加權(quán)平均,并經(jīng)過閏秒調(diào)整得出的。守時鐘又依賴于各個國家的國家時間頻率基準。國家時間頻率基準又取決于一個國家對秒的復(fù)現(xiàn)能力,哪個國家的銫原子鐘更穩(wěn),優(yōu)勢就更大。目前,我國使用的銫原子鐘,可以做到走3000萬年不差1秒,正在研制的新一代銫原子鐘有望實現(xiàn)1萬億年不差1秒。而這一能力,將直接影響北斗系統(tǒng)的競爭力。
方向說,新的國際單位制啟用后,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,不依賴實物基準后,量值的傳遞實現(xiàn)了扁平化,最高基準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。
“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,這對于我們重新梳理和構(gòu)建測量手段、測量能力,研究新的測量技術(shù),進而提升我國的產(chǎn)品質(zhì)量,大有好處。” 哈爾濱工業(yè)大學精密儀器工程研究院院長譚久彬認為,過去我國在測量能力上的短板不用再一點點補齊,而是可以利用好扁平化的優(yōu)勢,盡快建立我國新的測量體系。“發(fā)達國家也有重建、改建測量體系的過程,如果我們抓好這次機遇,將極大地縮短追趕距離,甚至在很多方面能實現(xiàn)趕超。”
清華大學副校長尤政也表示:“中國的工業(yè)革命時間比較短,盡管我們一直奮力追趕,但是與發(fā)達國家的長期積累相比還是差距較大。國際單位制實現(xiàn)量子化后,可以說他們之前的基礎(chǔ)技術(shù)優(yōu)勢好比‘清零’了,新的測量技術(shù)將應(yīng)運而生,大家又重新回到了同一條起跑線上。”