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測量的發(fā)展階段

來源:天津博斯誠機電科技有限公司   2021年01月05日 10:15  

計量的發(fā)展,大體上可分為三個階段。

1.古典階段
古典階段是以權力和經(jīng)驗為主的初級階段,沒有或者沒有充分的科學依據(jù)。作為高依據(jù)的計量基準,多用人體的某一部分、動物的絲毛或某種能力、植物果實、樂器以及物品等。
例如,我國古代的“布手知尺”、“掬手為升”、“十發(fā)為程”、“十程為分”;英國的“碼”,是英王亨利一世將其手臂向前平伸,從其鼻尖到指尖的距離;英尺是查理曼大帝的腳長;英畝是二牛同扼一日翻耕土地之面積,等等。 

2.經(jīng)典階段
從世界范圍看,1875年“米制公約”的簽定,可認為是經(jīng)典階段的開始。隨著科學技術的進步和社會生產力的發(fā)展,計量基準已開始擺脫利用人體、自然物體等的原始狀態(tài),進入了以科學為基礎的發(fā)展階段。由于科技水平的限制,這個時期的計量基準都是在經(jīng)典理論指導下的宏觀器具或現(xiàn)象。例如,根據(jù)地球子午線長度的1/4的1/10 000 000,用鉑銥合金制造的長度基準米原器;根據(jù)1立方分米的水在其密度大時的溫度下的質量,用鉑銥合金制造的質量單位基準千克原器;根據(jù)兩通電導線之間產生的作用力而定義的電流單位安培;根據(jù)地球圍繞太陽的轉動周期而確定的時間單位秒;等等。
這類宏觀實物基準,隨著時間的推移,由于物理的、化學的以及使用中的磨損等原因,難免發(fā)生微小的變化。另外,由于原理和技術的限制,該類基準的準確度亦難以大幅度提高,以致不能滿足日益發(fā)展的社會需要。于是便提出了建立更穩(wěn)定、更精確的新型計量基準的課題。

3.現(xiàn)代階段
現(xiàn)代階段的基本標志是由經(jīng)典理論為基礎轉為量子理論為基礎,由宏觀實物基準轉為微觀量子基準。
建立在量子理論基礎上的微觀自然基準,或稱量子基準,比宏觀實物基準*的多,更精確、更穩(wěn)定可靠。因為,根據(jù)量子理論,微觀世界的量,只能是躍進式的改變,而不可能發(fā)生任意的微小變化;同時,同一類物質的原子和分子都是嚴格一致的,不隨時間和地點而改變。這就是微觀世界的所謂穩(wěn)定性和齊一性。量子基準就是利用了微觀世界所固有的這種穩(wěn)定性和齊一性而建立的。
迄今為止,上已正式確立的量子基準有長度單位米基準、時間單位秒基準、電壓單位伏特基準和電阻單位歐姆基準。

 

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