2023年5月20日，我们将迎来第24个“世界计量日”，现在我们回溯2018年世界计量日主题——“国际单位制（SI）- 量子化演进”。

　　计量是永恒的主题，源远流长、历久弥新。计量单位制是测量体系的基石，1875年“米制公约”的签署，公认“米制”为国际通用的计量单位制，并确立以实物基准向各国传递量值的基本计量制度。国际计量单位制逐步建立（SI），为其后100多年世界各国测量量值的溯源和准确一致、科学技术快速发展和全球经济一体化提供了可靠的计量保障。随着量子理论和技术的发展，国际单位制将基于物理定律，消除SI与基于实物原器的定义之间的最后关联。遵循这一修订，千克（kg）将不再如1889年第一届国际计量大会批准的那样与国际千克原器相关联，而是要直接与普朗克常数的精确值相关联。

　　我们今天的计量科普主题与“‘米’的定义”有关。

　　古典小说《镜花缘》中有这么一段：一日两仙人来到某岛上游历，见到岛上的稻子长得非常茂盛，于是顺手摘下一颗，用随身携带的尺一量，一粒米居然有三尺长。也许就有了一米等于三尺的说法。

　　1791年，法国科学院决定采用通过巴黎的地球子午线的四分之一的千万分之一为长度单位，选取古希腊文中“metron”一词作为这个单位的名称，后来演变为“meter”，中文译成“米突”或“米”。

　　从1792年开始，法国天文学家用了7年时间，测量通过巴黎的地球子午线，并根据测量结果制成了米的铂质原器，这支米原器一直保存在巴黎档案局里。

　　1875年5月20日，法、俄、德等17个国家的代表在巴黎签署“米制公约”，公认米制为国际通用的计量单位。然而实际上米原器给出的长度并不一定正好是1米，由于刻线工艺和测量方法等方面的原因，在复现量值时总难免有一定误差。

　　光谱学的研究表明，可见光的波长是一些很精确又很稳定的长度，有可能当作长度的基准。19世纪末，在实验中找到了自然镉(Cd）的红色谱线，具有非常好的清晰度和复现性，1927年国际协议决定用这条谱线作为光谱学的长度标准，人们第一次找到了可用来定义米的非实物标准。

　　20世纪60年代以后，由于激光的出现，人们又找到了一种更为优越的光源，可以使长度测量得更为准确。只要确定某一时间间隔，就可从光速与这一时间间隔的乘积定义长度的单位。

　　1983年10月第十七届国际计量大会通过了米的新定义：“米是光在真空中1／299792458秒的时间间隔内所经路程的长度”。从此光速c成了一个精确数值。把长度单位统一到时间上，就可以利用高度精确的时间计量，大大提高长度计量的精确度。

北斗卫星会告诉我哪里是“北”

　　2023年5月20日，我们将迎来第24个“世界计量日”，现在我们回溯2019年世界计量日主题——“国际单位制（SI）- 根本性飞跃”。

　　在2009年5月20日，全球共同见证国际单位制重新定义的“国际决议”正式生效实施，它向全世界宣示：国际单位制已完成自身量子化变革，计量实物原器正式退出历史舞台，计量单位都由自然界恒定不变的“常数”进行定义，人类将开启任意时刻、任意地点、任意主体根据定义复现计量单位量值的大门。计量量子化变革，使精准的极限测量成为可能，成为人类探索微观世界和认知宇宙的重要推动力。通过嵌入芯片级量子计量基准，把最高测量精度直接赋予制造设备，并能长期保持稳定，实现对产品制造全过程的更准确稳定地感知和最佳控制，这是突破共性关键技术与工程化、产业化的“卡脖子”问题的重要支撑，为新一轮的科技革命、产业变革插上飞翔的“翅膀”

　　我们今天的计量科普主题与“北斗卫星导航”有关。

　　在古代的海上丝绸之路上，航海的探索者们依靠观天象、测洋流、授经验，在苍茫的海上前行。今天，大家出远门喜欢依靠导航，正是卫星导航系统的迅速发展，我们的导航精度才越来越高。

　　我国自主研发的北斗卫星导航系统现已进入应用阶段，成为自美国、俄罗斯以外第三个拥有自主卫星导航系统的国家。截至2022年7月31日，北斗区域卫星导航系统拥有的在轨运行服务卫星共45颗，已经在全球超120个国家和地区得到应用，可向全球用户提供高质量的定位、导航、测速、通信和授时服务。

　　卫星导航系统是由空间、地面监控以及终端接收装置三个部分组成，其核心是空间部分。在空间卫星上搭载了一种高准确度的时间频率计量标准，即“原子钟”。这种原子钟能产生并提供卫星信号，从空间发射到地面接收经历的时间，结合卫星的已知位置，能确定地球上某一目标的位置，从而实现对目标的准确定位和导航。空间卫星上搭载的原子钟，是由地面建立的高准确度时间频率计量标准对其进行授时校准，使原子钟的时间频率始终保持准确。我国已经建立的铯原子时间频率计量基准的准确度已达到2×10-15，并在国际上首次实验实现喷泉钟驾驭氢钟产生地方原子时，标志着中国时间频率基准的研究水平跨入了国际先进行列。2014年，我国的NIM5铯原子钟成为国际计量局认可的基准钟之一，参与到国际标准时间的修正。

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