让数字说话

某种程度上说，计量让这个世界正常运转。

度量衡的科学是一切的基础——它可以测量地球旋转需要多长时间，从精确计算时间到确保国际贸易协定的公平都少不了它们。

加拿大首席计量学家、加拿大国家研究委员会（National Research Council of Canada， NRC）计量科学与标准总经理Alan Steele认为，计量人员进行测量时必须是非常精确的。

目前最好的时钟可以做到在整个宇宙寿命范围内时间误差小于1秒。同时，温度和力的测量已经精确到基准值的百万分之一，而长度和电的测量则已达到十亿分之一的水平。

作为加拿大官方计量院，NRC涵盖“与最高级别测量系统的基本单位实现有关的所有内容” Steele说。

NRC负责加拿大官方时间，并持有国家标准千克数的样本——一个小型铂铱金属柱。该机构持有的计量样本还包括公共用电测量、在癌症治疗中的校准技术、用于有机物和环境检测中的化学指标。

计量与一些国际标准化组织（如ASTM）的工作有千丝万缕的联系，支撑如建立质量基础设施等关键工作，Steele说：“一个基于过程的组织，如ASTM的标准研发工作，与为确保一切都是精确测量的工作之间有着天然的联系。”

国际贸易

共同的、一致的测量标准，简化了国际贸易，降低了成本。

“计量的统一成为国际贸易框架结构的一部分，”Steele说。计量对于交易来说是必须的，因为“你买的东西几乎永远都有一个数量。”

标准和精确的测量提供了一个“公平的证据，”他说，“你希望知道所得与付出是否对等。”

基于可靠的计量所制定出的标准也使零件具有了互用性，例如空客A380就是用许多不同国家的零部件组装而成的喷气式飞机。

Steele说：“如果测量系统不是被所有国家认可，这项工作就不可能完成”。

日常生活

Steele说，计量也支撑着人们的一些日常行为。举例来说，统一的重量测量确保超市购物者为肉类和蔬菜支付合理的价格。测量对生活质量来说十分重要，如强制性的环境测试，可以确保水是干净的饮品。

在医疗保健领域，测量精度的提高和线性加速器的校准提高了癌症临床治疗的成功率。

“当我们能够使用更为精确的辐射量为患者进行放疗时，生存率将大大提升，”Steele说，“太大的辐射量，将杀死健康的细胞，使病人因辐射中毒而死。但如果给的辐射量太少，又不足以杀死癌细胞，癌症将会占上风。”

另一个常见的例子是准确的时间测量。精确的时间不仅能帮助人们按照严格的时间表工作，还使一些有价值的技术付诸实际，如在智能手机上进行位置跟踪的全球定位系统（GPS）。

“如果时间信号不好的话，这一系统将停止运行。”Steele说。

GPS依赖于一系列的卫星，它们携带着彼此同步的原子钟，并将信号同步到地面上的原子钟。一个GPS系统的设备接收来自几个卫星在不同的已知轨道位置的时间信号，利用各个卫星距离差造成的微小的时间差来确定其在地球上的具体位置。

国际合作

作为邻国和贸易伙伴，加拿大和美国在计量上有很好的合作。NRC与美国国家标准与技术研究所（NIST）合作密切，且来自两国的专家都参加了ASTM的工作。

“NIST和NRC多年来在国际计量领域进行了广泛而富有成效的合作。” NIST的物理测量实验室主任James Olthoff博士说。

“我们的科研人员在过去几年中进行过多次交流访问，交流物理测量技术方面的知识。最近，这两家实验室为提高化学计量的水平和质量已开展密切的合作。”Steele说，“我们经常有共同的看法。”

来自两国的专家们基于瓦特天平测量，来确定所谓的“普朗克常数”，并将在2018年用来重新定义千克。

目前，SI的质量单位是由一个小铂铱金属柱规定的。Steele说：“我们将把最后一种作为质量定义的人造物在国际单位体系中排除掉。”

Olthoff说，新的基于物理的定义将依赖于普朗克常数（来自量子力学），连接能量和光子振荡频率。NIST和NRC合作进行瓦特天平实验，以及一些普及活动，准备重新定义质量。

同样在2018年，安培（电流）、开尔文（温度）、摩尔（物质的量）将在度量衡大会——关于计量的国际大会上予以更新。

准备实现这一变化已经成为NRC工作的一大重点，NRC参与了国际度量衡局组织的许多科学和技术委员会，这个1875年成立的条约组织为成员国政府提供与计量单位有关的相关事宜。

Steele说，“我们有很多事情要做，坦率地说，我们十分努力地为世界上最难的测量问题而工作。我们必须确保我们知道这些常量的值，这样当我们在2018年做出转变时，才不会让人感到突兀。商务和贸易不会中断，科学家也将继续他们的工作，以提高测量技术，反过来，也会增进我们对周围世界的理解。”

（原文标题：By the Numbers，作者：ADMA BENDER，

译自ASTM官网）