中國消費者報報道(記者 任震宇)5月20日是“世界計量日”。今年的世界計量日有着特殊的意義：新的國際單位制(SI)將從當天開始生效，人類的計量單位將自此進入常數時代。
國際單位發生重大變革
在2018年11月13日至16日舉行的第26屆國際計量大會上，所有成員國投票通過了關於國際單位制修訂的1號決議，並決定於2019年5月20日“世界計量日”開始實施。對此，國際計量局局長馬丁·米爾頓做出了這樣的評價：“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，是因為從這一天起，質量單位“千克”、電流單位“安培”、溫度單位“開爾文”、物質的量單位“摩爾”、時間單位“秒”、長度單位“米”和發光強度單位“坎德拉”，所有7個國際計量單位制的基本單位全部實現由常數定義。
早期的國際單位制採用實物原器作為標準，如“千克”原器就是1889年經國際計量大會批準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於法國巴黎的國際計量局總部，另有官方複製品被送往世界各國使用，這些複製品每隔一段時間便需要被送回法國與原器進行比較，以修正因損耗帶來的誤差。
據中國計量科學研究院研究員李正坤介紹，實物基準一旦製成后總會有一些不易控制的物理、化學過程，使它的特性發生緩慢變化，量值也會有所改變。比如，2007年的一次檢查中就發現，保存在國際計量局總部的“千克”的標準原器莫名減輕了大約50微克。
可見，以實物作為基本單位的計量依據終究抵不過時光的侵蝕。而在人類目前的科學認知中，最為穩定的莫過於自然規律本身。因此，從20世紀60年代開始，計量科學界開始用常數對單位進行定義。
中國計量科學研究院院長方向告訴記者，國際單位制由常數定義，就是用自然界恆定不變的常數替代了實物原器，保障了國際單位制的長期穩定性;“定義常數”不受時空和人為因素的限制，保障了國際單位制的客觀通用性;新定義可在任意範圍復現，保障了國際單位制的全範圍準確性;新定義不受復現方法限制，保障了國際單位制的未來適用性。
潛移默化改變生活
對普通消費者來說，雖然每天都在和計量單位打交道，但似乎感知不到它們的存在，因為它們太過基礎，所以國際單位的歷史性變革對消費者而言似乎也缺乏直觀感受。
國際計量局局長馬丁·米爾頓在公開發表的聲明中表示，此次國際單位制的修訂，意味着深化科學認知、推動技術進步、解決許多社會重大挑戰方面的基礎更加堅實了。“這好比你給房子換了一個更堅固的地基，從表面上是不可能看到任何變化的，但它可能已經發生了實質性的變化，使房子變得更耐久了。”馬丁·米爾頓說，“就像1967年用原子的特性修訂‘秒’定義一樣，儘管在修訂之初人們並不知道它可以用在哪裡，但現在，基於原子鐘的計時技術已成為互聯網、移動通信和衛星導航等技術的基礎。新SI也是這樣，它將在未來對科學、技術、貿易、健康、環境以及更多領域產生深遠影響”。
在市場監管總局2018年12月召開的國際單位制重大變革新聞發布會上，計量司司長謝軍指出，國際單位制的重新定義，將改變國際計量體系和現有計量格局。正式實施后，可通過嵌入芯片級量子計量基準，把最高測量精度直接賦予製造設備並保持長期穩定，從而實現對產品製造全過程的更準確穩定地感知和最佳控制，有力支撐流程再造、節能減排和質量提升等;將催生新的測量原理、測量方法和測量儀器，眾多物理量、化學量和生物量的極限測量等將成為可能，測量儀器儀錶形態將全面創新，為我國實施“科技強國”戰略，走向工業製造強國，帶來重要機遇;無處不在的精準測量將直接促進市場公平交易、實現精準醫療、促進環保節能等，將進一步促進社會誠信建設，降低社會管理成本，惠及生產生活的方方面面。
中國計量科學研究院副院長、國際計量委員會委員段宇寧表示，國際單位制重新定義在測量準確度、測量範圍等方面取得技術上的突破進展，使全球測量體系發生重構，也將對管理體系、人們的傳統觀念帶來重大影響。
微博知名科普博主“@科普君XueShu雪樹”表示，雖然大多數人感受不到國際單位制的變化，但它的間接影響是相當巨大的，尤其是在各種高科技領域，譬如物理實驗、芯片研發、生物製藥、化學分析等，這些領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人。
變革背後的中國貢獻
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。
中國計量科學研究院黨委副書記兼紀委書記徐英國告訴記者，中國計量科學研究院作為我國的國家計量院，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現新理論、新方法等方面持續開展研究，並在玻爾茲曼常數、普朗克常數和阿佛加德羅常數等物理常數測量以及量子基準的建立方面取得了系列突破。
據介紹，在此次國際單位制變革的工作中，中國計量科學研究院利用聲學法和噪聲法兩種方法測得的玻爾茲曼常數，為溫度基本單位“開爾文”的修訂作出了重要貢獻。此外，中國計量科學研究院對於質量單位千克的重新定義，提出的焦耳天平貢獻了獨立的第三種方法;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;對物質的量單位“摩爾”的重新定義，中國發揮了重要作用，是唯一採用兩種不同的方法測量濃縮硅摩爾質量的國家，獨創性地建立了高分辨質譜方法，具有更好的信噪比，兩種方法均取得很好的測量結果並被正式採用;未來“秒”的重新定義，我國也緊跟國際步伐，已經取得重大進展。
中國計量科學研究院已經獨立建立了基於新定義的“千克”復現裝置，並成功研製了真空質量測量和質量標準傳遞裝置，可以保障未來我國質量量值與國際等效一致。
據悉，我國將緊緊抓住這次國際計量變革的重大機遇，加強面向國家戰略需求的計量基礎研究、前沿性研究，制定量子化時代的中國計量發展戰略，加快構建國家現代先進測量體系，為建設製造強國、質量強國提供強有力的支撐和保障，更好地發揮計量對提升國家核心競爭力的重要作用。
責任編輯：黃磊
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