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計(jì)量的發(fā)展，大體上可分為三個(gè)階段。

1.古典階段

古典階段是以權(quán)力和經(jīng)驗(yàn)為主的初級(jí)階段，沒(méi)有或者沒(méi)有充分的科學(xué)依據(jù)。作為最高依據(jù)的計(jì)量基準(zhǔn)，多用人體的某一部分、動(dòng)物的絲毛或某種能力、植物果實(shí)、樂(lè)器以及物品等。

例如，我國(guó)古代的“布手知尺”、“掬手為升”、“十發(fā)為程”、“十程為分”;英國(guó)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(zhǎng);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(rèn)為是經(jīng)典階段的開(kāi)始。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，計(jì)量基準(zhǔn)已開(kāi)始擺脫利用人體、自然物體等的原始狀態(tài)，進(jìn)入了以科學(xué)為基礎(chǔ)的發(fā)展階段。由于科技水平的限制，這個(gè)時(shí)期的計(jì)量基準(zhǔn)都是在經(jīng)典理論指導(dǎo)下的宏觀(guān)器具或現(xiàn)象。例如，根據(jù)地球子午線(xiàn)長(zhǎng)度的1/4的1/10 000 000，用鉑銥合金制造的長(zhǎng)度基準(zhǔn)米原器;根據(jù)1立方分米的水在其密度最大時(shí)的溫度下的質(zhì)量，用鉑銥合金制造的質(zhì)量單位基準(zhǔn)千克原器;根據(jù)兩通電導(dǎo)線(xiàn)之間產(chǎn)生的作用力而定義的電流單位安培;根據(jù)地球圍繞太陽(yáng)的轉(zhuǎn)動(dòng)周期而確定的時(shí)間單位秒;等等。

這類(lèi)宏觀(guān)實(shí)物基準(zhǔn)，隨著時(shí)間的推移，由于物理的、化學(xué)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(shù)的限制，該類(lèi)基準(zhǔn)的準(zhǔn)確度亦難以大幅度提高，以致不能滿(mǎn)足日益發(fā)展的社會(huì)需要。于是便提出了建立更穩(wěn)定、更精確的新型計(jì)量基準(zhǔn)的課題。

3.現(xiàn)代階段

現(xiàn)代階段的基本標(biāo)志是由經(jīng)典理論為基礎(chǔ)轉(zhuǎn)為量子理論為基礎(chǔ)，由宏觀(guān)實(shí)物基準(zhǔn)轉(zhuǎn)為微觀(guān)量子基準(zhǔn)。

建立在量子理論基礎(chǔ)上的微觀(guān)自然基準(zhǔn)，或稱(chēng)量子基準(zhǔn)，比宏觀(guān)實(shí)物基準(zhǔn)優(yōu)越的多，更精確、更穩(wěn)定可靠。因?yàn)?，根?jù)量子理論，微觀(guān)世界的量，只能是躍進(jìn)式的改變，而不可能發(fā)生任意的微小變化;同時(shí)，同一類(lèi)物質(zhì)的原子和分子都是嚴(yán)格一致的，不隨時(shí)間和地點(diǎn)而改變。這就是微觀(guān)世界的所謂穩(wěn)定性和齊一性。量子基準(zhǔn)就是利用了微觀(guān)世界所固有的這種穩(wěn)定性和齊一性而建立的。

迄今為止，國(guó)際上已正式確立的量子基準(zhǔn)有長(zhǎng)度單位米基準(zhǔn)、時(shí)間單位秒基準(zhǔn)、電壓?jiǎn)挝环鼗鶞?zhǔn)和電阻單位歐姆基準(zhǔn)。

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