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瑞士”精准”探秘

用于对工业中使用的微型部件作三维测量的设备 METAS

瑞士已经成了“精准”的代名词。瑞士的民族英雄威廉・泰尔(William Tell),就是那位在80步以外,将弩箭不偏不倚地射中他儿子头顶的苹果的神射手。

他的箭从离弦到命中,不过两秒钟时间;在今天的世界,科学家们能够测量出在短短两秒就能“行”过近6亿米距离的光的速度。

在瑞士,联邦度量衡鉴定局(Federal Office of Metrology and Accreditation,简称METAS)是一切与计量有关事物的参照。它不但提供标准测量单位、调校测量仪器,还不断开发更精确的测量手段。

精密测量对现代生活来说举足轻重。身边的一些例子比比皆是:在超市、加油站,甚至雷达测速器前,我们都会期待这些测量工具能准确地称出水果的重量、量出油的升数,和测出我们的车速。其实这也是法律所规定的要求。

在这类测量设备投入市场前,制造商必须先将其提交度量衡鉴定局管理的瑞士审核服务下属机构之一作鉴定。度量衡鉴定局还负责对不计其数的个别设备每年作定期核查。

对消费者的这种保护还延伸到其它不显眼的领域。环境越来越成为令人们担忧的焦点,这就需要更多的研究以及新的立法。若没有精准的测量手段,两者都将是空谈。有害微粒、噪音污染、电磁辐射,都会产生问题。

尽管还有许多研究工作要做,但人们都已知道,空气中直径小到只有几微米的微粒状污染物对人体健康和气候都有负面影响。联邦度量衡鉴定局已经开发出一系列仪器设备,以对这些微粒的体积和密集度作更精密的测量。它为全欧洲的用户提供了一套参照数据。

地下实验室

联邦度量衡鉴定局几乎涉及了生活的方方面面。它拥有118个独立的实验室,其中多数位于地下,有着各自单独控制的温度和湿度。有些实验室安装了特殊的绝缘墙壁和屋顶;有些则极其敏感,科研人员并不进入它们,而是在研究基地的其它地方利用电脑对实验结果进行分析研究。

度量衡鉴定局与欧洲和世界其它地方的同行们紧密合作。如果没有一致认同并可靠的计量系统,现代国际贸易就无法进行。

欧盟是瑞士的主要贸易伙伴。近几年来,瑞士不断调整国内规范以适应欧盟法规。因此,瑞士认证的仪器设备被整个欧盟接受,反之亦然。

度量衡鉴定局与国外同行的合作不仅仅就法律事务展开。今天,计量面临的重要挑战之一,就是找出对“千克”的精确定义。

目前使用的“千克”是以一块保存在巴黎的铂铱合金块的形式定义的,各国于1889年对此达成协议。这是最后一件以人工制品而非“自然恒量”来定义的测量单位。(以长度单位“米”为例,它是根据光速定义的,而时间单位“秒”则以铯原子的裂变规律定义。)

在对“千克”的定义所作的国际努力中,瑞士联邦度量衡鉴定局的贡献是通过利用瓦特平衡法(Watt balance,也叫瓦特天平)的一系列电子机械实验。它的原理高度复杂;用度量衡鉴定局科研人员的话说,这个挑战“艰巨却令人兴奋”。

如果他们能解决这道难题,那么届时,瑞士保存的一块用两个钟形玻璃罩仔细护住,以杜绝外界影响的巴黎“千克”样板,就会和中世纪弩弓一样,更具有博物馆藏品的意义了。

但对度量衡鉴定局而言,工作永远在继续。“精准是没有限度的”,该局局长沃尔夫岗・施维茨(Wolfgang Schwitz)最后表示。

瑞士资讯swissinfo,Julia Slater

瑞士联邦度量衡鉴定局(METAS)坐落在伯尔尼(Bern)郊外的Wabern,是瑞士所有与计量有关事务的参照机构。

度量衡鉴定局有118个专门实验室,各自拥有独立控制的温度和湿度。

该局的任务包括监督各种测量设备的认证,如商铺的各种称量仪器,法律要求这类设备的精确性。

它与工业及各大学合作,为工业客户开发精准的测量设备。

它拥有FOCS-1原子钟,精确度达到3千万年误差不超过1秒。

该局还负责提供标准测量单位,并收藏有瑞士唯一的一个“千克”样板。

目前,它还投入以自然恒量代替人工制品来给“千克”作更准确定义的国际性研究中。

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