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精細結構常數測量水平進入國際先進行列

作者:宋檢 時間:2022-10-24 來源:互聯網

3月26日,由中國計量科學研究院承擔完成的“十一五”國家科技支撐計劃項目課題“精細結構常數測量關鍵技術及電容基準的研究”順利通過由金國藩院士為組長的專家組驗收。該課題研制的國際新型的立式可移動屏蔽電*計算電容裝置測量精細結構常數,復現1pF電容單位的標準不確定度達到2.0×10-8,接近國際*好的水平。


計量工作的根本任務之一是保持單位量值的準確統一。國際單位制是計量學研究的基礎和核心。現行的國際單位制由七個基本單位(長度單位米、質量單位千克、時間單位秒、電流單位安培、熱力學溫度開爾文、物質的量單位摩爾質量、發光強度單位坎德拉)和若干導出單位組成。為更好地復現、保存和傳遞基本單位的量值,2005年國際上提出了重新定義國際單位制基本單位的問題,建議將國際單位制基本單位定義在基本物理常數上,如用普朗克常數定義質量單位千克,用基本電荷定義電流單位安培,用玻爾茲曼常數定義熱力學溫度開爾文,用阿伏加德羅常數定義物質的量的單位摩爾。


2005年5月國際計量委員會、2011年10月第24屆國際計量大會先后形成決議,號召各國計量院測量上述四個基本常數。精細結構常數與這四個基本常數之間有重要的關系,它的準確測量對四個基本常數的確定有重要的幫助。特別是由計算電容測量的精細結構常數是直接建立在現有國際單位制之上的,由此確定的基本常數,以至隨后的新的國際單位制,將保持計量單位實際內容不改變,例如,1千克的大米,盡管國際單位制定義改變了,它的質量前后是一樣的。從而保證社會經濟生活生產和科學研究不受國際單位制變革的影響。目前,國際計量局和美國、澳大利亞等先進國家都在研究新一代計算電容基準。


為了響應國際計量界的這一新的發展趨勢,在國際基本單位重新定義過程中掌握主動,2006年在科技部的支持下,中國計量科學研究院聯合國內有關單位,申請了“十一五”國家科技支撐計劃項目“以量子物理為基礎的現代計量基準研究”,包括能量天平質量量子基準、玻爾茲曼常數測量及熱力學溫度基準、精細結構常數測量關鍵技術及電容基準、阿伏加德羅常數測量關鍵技術等9項量子計量基準及關鍵技術研究。經過幾年的努力,該項目中的課題先后取得一系列成果,本課題的驗收標志著該項目的全部結束,為應對國際單位制的重大變革打下了堅實的基礎。


轉載自中國計量科學院

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