计量的发展阶段

  量仔 ·  2007-09-23 01:08  ·  46457 次点击
计量的发展阶段
计量的发展,大体上可以分为三个阶段:
1.古典阶段
古典阶段是以权力和经验为主初级阶段,没有科学依据或者没有充分的科学依据。作为最高依据的计量基准,多用人体的某一部分、动物的丝毛或某种能力、植物果实、乐器以及物品等。例如,我国古代的“布手知尺”、“掬手为升”、“十发为程”、“十程为分”;英国的“码”,就是英王亨利一世将其手臂向前平伸,从其鼻尖到指尖的距离;英尺是查里曼大帝的脚长;等等。
2.经典阶段(宏观实物基准)
从世界范围看,1875年“米制公约”的签定,可以认为是经典阶段的开始。随着科学技术的进步和社会生产力的发展,计量基准已摆脱利用人体、自然物体等的原始状态,进入了以科学为基础的发展阶段。由于科技水平的限制,这个时期的计量基准都是在经典理论指导下的宏观器具或现象。例如,根据地球子午线长度的1/4的1/10000000,用铂铱合金制造的长度单位基准米原器;根据1立方分米的水在其密度最大时的温度(约4℃)下的质量,用铂铱合金制造的质量单位基准千克原器;根据地球围绕太阳的转动周期而确定的时间单位秒;等等。
这类宏观实物基准,随着时间的推移,由于物理的、化学的以及使用中的磨损等原因,难免发生微小的变化。另外,由于原理技术的限制,该类基准的准确度亦难大幅度提高,以致不能满足日益发展的社会需要。
3.现代阶段(微观量子基准)
现代阶段的基本标志是由经典理论为基础转为以量子理论为基础,由宏观实物基准转为微观量子基准。
建立在量子理论基础上的微观自然基准,或称为量子基准。比宏观实物基准优越得多,更精确、更稳定可靠。因为,根据量子理论,微观世界的量,只能是跃进式的改变,而不可能发生任意微小的变化;同时,同一类物质的原子和分子都是严格一致的,不随时间和地点而改。这就是微观世界的所谓稳定性和齐一性。量子基准就是利用了微观世界所有的这种稳定性和齐一性而建立的。
迄今为止,国际上已正式确立的量子基准有长度单位米基准、时间单位秒基准、电压单位伏特基准和电阻单位欧姆基准。

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