世界测量日的测量意义
历史上三次伟大的技术革命都充分依赖于计量学，并推动了它的发展。
以蒸汽机的广泛应用为标志的第一次技术革命，导致以机械为基础的工厂取代了以手工为基础的作坊，迅速提高了生产力，确立了资本主义的生产方式。在当时，经典力学和热力学是社会科技发展的重要理论基础。在蒸汽机的开发和应用过程中，需要测量蒸汽压力、热膨胀系数、燃料燃烧效率和能量转换。机械计量学和热学计量学就是在这种情况下发展起来的。此外，机械工业的兴起进一步发展了几何量的测量。
以电的产生和应用为标志的第二次技术革命进一步推动了社会的发展。欧姆定律、法拉第电磁感应定律和麦克斯韦电磁波理论为电磁现象的深入研究和广泛应用以及电磁计量和无线电计量的发展提供了重要的理论基础。比如1821年西贝克发现的热电效应，为热电偶的诞生奠定了理论基础；各种热电偶的研制成功，为温度测量、电学测量和无线电测量提供了重要手段，促进了相应科学技术的发展。为了实际测量地球运动的相对速度，迈克尔逊等人利用物理学的成就，研制了迈克尔逊干涉仪，从而为长度测量提供了重要方法。1892年，迈克尔逊用鹤嘴锄光(单色红光)作为干涉仪的光源，测量了保存在巴黎的铂铱合金参考米尺的长度，得到了相当精确的结果(等于1 553 163.5红光波长)。直到一百多年后，利用各种干涉仪精确测量长度仍然是一种重要的方法。普朗克的能量态量子化假说指出，当物体辐射和吸收能量时，其带电的线性谐振子可以与周围的电磁场交换能量，从而从一个能级跳到另一个能级，能量量子的能量是？E = h nu(其中h-普朗克常数，nu-频率)。爱因斯坦在普朗克假说的基础上，提出光不仅是类波的，而且是类粒子的，即光是以速度c运动的粒子(光子)流，其单位(光子)的能量是？E=hυ，说明不同频率的光子能量不同。上述理论成功地解释了光电效应，成为热辐射测量的理论基础，也使测量开始从宏观进入微观领域。随着量子力学和核物理的建立和发展，电离辐射的测量逐渐形成。
核能和化学工业的发展和应用导致了第三次技术革命。在这一时期，科学技术和社会经济的发展更加迅速。随着原子能、化工、半导体、电子计算机、超导、激光、遥感、航天等新技术的广泛应用。，测量越来越现代化，测量的宏观物理标准逐渐向量子(自然)标准转变。原子频标的建立和米的新定义的形成意义重大。频率和长度的精确测量促进了现代科学技术的发展。比如光速的测量，原子光谱超精细结构的探测，以及航海、航天、遥感、激光、微电子等诸多科技领域，都是基于频率和长度的精确测量。
至于人们广泛谈论和关注的所谓第四次技术革命，它将引起科技、经济和社会的巨大变革，人类将进入一个“超工业社会”或“信息社会”。届时，不可再生的化石燃料能源将被可再生的太阳能、潮汐发电等新能源所取代，钢铁、机械、橡胶等传统产业将被电子工业、航天工程、海洋工程、基因工程等新兴产业所征服，等等。微电子和计算机是这场技术革命的先锋，集成电路可以说是先锋的核心。没有相应的计量保障，集成电路的发展是不可想象的。比如硅单晶的几何参数和物理特性的测量和控制、超纯水和超纯气体的纯度、化学试剂和光刻胶的性能、薄膜的厚度和位错、离子注入的深度、浓度和均匀性以及工艺监控的测试图形等都是精密测量。目前我国集成电路发展还比较落后，原因之一就是测量工作跟不上。
总之，科学技术的发展，特别是物理学的成就，为计量学的发展创造了重要的前提，同时对计量学提出了更高的要求，促进了计量学的发展；测量的成就促进了科学技术的发展。正如门捷列夫所说，“没有测量，就没有科学”。聂荣臻同志也明确指出:“要发展科学技术，计量必须先行”；“不量，寸步难行。”测量对工业生产的作用和意义是显而易见的。社会化大生产本身就需要高度的计量保证。生产的发展大致可以分为三个阶段，即经验阶段、半经验阶段、半科学阶段和科学阶段。测量是科学生产的技术基础。从原料的筛选到固定投料，从过程监控到产品质量检验，都离不开计量。举个例子，一辆普通的卡车有9000多个零件，由几百个工厂生产。如果没有一定的测量保证，是无法装配成功的。当地一家中型钢铁厂轧制钢板的耗油量过去是每吨300多公斤。后来由于对废气、风量、燃烧供热量、温度的测量和监控，能耗降到了每吨40公斤。原来某钢厂冶金炉使用的重油燃料是靠人工经验控制，根本不计量；为了火旺，总是投入更多的材料，导致燃烧不完全，黑烟滚滚，不仅耗油多，还污染环境，年年亏损。后来安装了计量仪表对燃料进行监控，使燃料量保持在最佳值，既节约了油，又减少了污染，还提高了炼钢效率。于是，很快出现了扭亏为盈的新局面。a马钢是中国最大的马钢产品生产商。过去能源消耗一直很高，是当地能源消耗的重点户。为了查明原因，该厂对十余种主要设备进行了热平衡测试，获得了大量数据，从而计算出热平衡与设备能耗的基本关系，初步掌握了能源利用规律，找出了能耗严重的主要原因，并据此安装了监测仪器。例如，退火窑的热效率约为8%，但经过监测和控制后，提高到65，438+02%以上，退火时间从60小时减少到35小时，一年节省近2，000吨煤和26，000多千瓦时(kWh)电。结果，一年时间，全厂用水量下降21%，节约约60万千瓦时，综合能耗降低约10%，产值提高22%。
近年来，国外发达国家把高质量的原材料、先进的技术设备和现代化的计量测试手段作为现代化生产的三大支柱。事实上，高质量原材料的制备和筛选、先进技术的装备和过程的监控也离不开测量和测试。比如国外先进生产线的产品质量高，很少或没有二次和废品。其中一个重要因素是充分利用在线测量和监测技术。至于所谓的柔性生产(制造)系统，则需要现代计量检测手段的技术保障。
至于农业生产，尤其是现代农业生产，也必须有计量保证。比如科学种田，需要通过测量掌握土壤的酸碱度、盐分、水分、有机质、氮、磷、钾含量和温度。在盐水选种、温汤或药物浸种、适宜温度催芽、离心脱水等过程中，也需要依靠一定的计量保证。电离辐射育种是近年来发展起来的一项重要的增产措施。我国用这种方法培育了许多农作物新品种，其中鲁棉1号可大面积提高棉花产量一倍。利用电离辐射实现农产品和食品的保鲜也是新兴辐射加工业的一个重要方面。这些都需要相应的计量保证，否则不仅达不到预期效果，还会造成不应有的损失。此外，在现场管理中，也离不开测量。比如需要密植、套种，这就需要对植物光合作用的光照进行必要的测量。
事实充分表明，科学生产和技术创新离不开计量测试。计量对人们生活的意义是相当明显的。生产过程的测量不可忽视，寿命的测量更应受到重视。它直接触及人们的切身利益，有时非常敏感。比如日常业务中的计量器具是否准确，家用电表、煤气表、水表是否合格，甚至公共交通的时间是否准确，都会对人们的生活产生一定的影响。
面包是生命的支柱。食物是生活的必需品，谁也离不开它。食品的质量直接关系到人们的健康。在粮食生产过程中，施化肥可以增产，喷农药可以杀虫。但大部分化肥农药对人体有害，必须控制在一定剂量内，否则会导致累积中毒，后果严重。包括中国在内的许多国家已经禁用了一些杀虫剂，如六六六。近年来，一些发达国家正在积极探索完全不使用化肥和农药的新型农业，即所谓的“生态农业”，值得关注。如果成功推广，将对人类的生存和发展产生深远的影响。
食品保鲜是人们越来越关注的问题。经医学界证明，食品及其制品发霉变质时会产生黄曲霉毒素，人畜食用后易致癌。此外，一些添加剂，如色素、香精、防腐剂等。，在食品加工过程中经常被添加，应进行必要的测量和检测，控制用量，否则会导致不良后果，危害人们的健康。因此，粮食及其产品的生产、储存和加工都离不开计量。
副食品的冷冻保鲜，尤其是水产品、肉、蛋、菜，已经得到广泛应用。在这方面，温度的控制很重要，过低的温度会破坏食物的色、香、味甚至营养；如果温度过高，就不容易保存。这只能通过相应的测量来保证。
近年来，城市的各种污染日益严重，几乎成了难以根除的公害。世界各国，尤其是较发达的国家，都非常重视环境保护。其中，关键环节是进行有效的测量监测和控制，如空气、水质、噪声等。至于水和空气对生命的重要性，不言而喻。社会调查显示，在一些水质好、空气清新的地区，尤其是山区，人们的平均寿命更长；相反，在水质差、空气污染严重的地区，人们的发病率更高，寿命普遍更低。近年来，通过对空气的测量和测试，发现空气中负离子浓度大时，空气会特别清新，对人有一定的医疗保健作用。这也是为什么疗养院、疗养院、卫生所往往建在山区、森林、海滩、湖泊的原因之一。
在医疗卫生领域，计量检测的作用越来越明显。现代医学对疾病的预防、诊断和治疗都离不开计量检测。比如测量体温、血压、心电图、脑电图以及各种测试都是常见的计量测试。人们关注癌症，癌症是死亡率最高的疾病之一。据美国专家估计，总人口中约有1/4的人一生中可能患各种癌症。当然，病情程度不一。今天，在一些国家有超过一百万的癌症患者。其中，约70%的患者接受了放疗，但只有约40%的患者治愈。这里要求肿瘤部位接受的辐射剂量精确到5%。因为剂量小，不足以抑制和杀死癌细胞；如果剂量很大，病人会受到不必要的伤害。这只能通过测量来保证。计量和国内贸易略有涉及，普遍感受到；下面只谈计量和国际贸易。
外贸中需要衡量的例子很多。比如，过去我们国家出口苹果只是通过观察外观或者直接品尝，而不是通过测量。一些外商利用它刁难，随意降价。其实测量苹果的成熟度很简单，只要确定成熟度对应的硬度值，用普通硬度计测量即可。再比如，过去由于港口缺乏准确可靠的计量设备，中国往往采取多装油的做法来逃避索赔，甚至因为油量过多而导致船东索赔超重，很可惜。目前，我国原油年产量已超过1.4亿吨，每年有相当数量的原油出口。一般港口原油计量精度在0.5%左右。如果精度提高，即使只提高0.1%或更少，一年也会损失大量原油，不仅可以获得明显的伪经济效益，还能体现我国的计量水平。
至于我国进口的货物，数量不足、质量不符的情况时有发生。比如不久前，天津从国外进口了价值数百万美元的硅钢片。经过测量和测试，发现质量不合格，并向外国提出索赔。结果，在准确的测量数据面前，外商不得不承认错误并做出赔偿。我国进口了一批化肥，经计量检测发现数量明显不足，甚至比包装袋上的标称重量少了10%以上。
人们越来越意识到，计量是保证产品质量、提高商品市场竞争力的重要手段。正确
在国际贸易中，计量是为了消除贸易，计量是消除技术性贸易壁垒的重要手段。计量对国防尤其是尖端技术的重要性尤为突出。高精尖国防体系庞大复杂，涉及科技领域广，技术难度高。它要求参数多、精度高、测量范围大、频带宽。比如，由于飞行器与地面的距离越来越大，对通信、跟踪、测轨、定位等提出了更高的要求。就卫星而言；军用通信同步卫星距离地面可达35 800km，核爆探测卫星距离地面可达112 280 km。通过无线电进行通信，需要有一个大功率的发射机和一个高灵敏度的接收机，因此必须相应地测量大功率、低噪声、大衰减、小电压等主要参数。这不仅要研究测试方法和设备，还要建立相应的测量标准。目前地面设备平均发射功率可达几十千瓦，接收机噪声温度可低于15K。为了提高飞机的控制能力，对跟踪、定位、测速的精度要求越来越高，不仅是对电子参数的要求，对设备处理和伺服控制部件的要求也越来越高。在连续波计量系统中，为了保证测速精度达到每秒几厘米，地面频率标准的短期稳定度应在10以上。在航天系统中，地面设备之间的通信，地面对空间飞行器的探测和控制，都需要高速传输和处理大量的数据。因此，要求传输信号具有宽频带和高精度。国际通信广播卫星一般会使用11GHz~14GHz、20GHz-40GHz或更高的频段，并继续向毫米波和亚毫米波发展。需要开发新的部件、零件甚至整机，这必然对计量测试提出新的要求。
对于国防先进技术系统来说，工作环境特殊，往往难以在现场进行有效的计量测试。比如，飞行器在运输、发射、运行和回收过程中，会经历振动、冲击、高温、低温、高湿、强辐射等一系列恶劣环境。弹头进入大气层，会受到几千度以上的超高温；提高接收机灵敏度的关键部件一般工作在液氦的超低温；主发动机的推力可以达到几十兆牛顿，而姿控发动机的推力只有几厘牛顿。原子弹、氢弹等核武器的研制和爆炸威力实验对测量有特殊要求，必须进行动压、动态温度、脉冲流、核辐射等一系列测量试验。
由于计量测试提供了所需的数据，保证了所有部件、子系统和整个系统的可靠性；同时也可以缩短开发周期，节省人力、物力和时间。比如美国某航空喷气发动机公司，在研发新型发动机的过程中，需要进行一系列的计量测试。当测量仪器误差为0.75σ时，需要200次实验，花费2000万美元。当仪器的测量误差减小到0.5σ时，只需28次实验，成本仅为280万美元。
1991海湾战争中，精确的测量和测试是爱国者导弹成功拦截飞毛腿导弹的重要原因之一。
可见，在国防建设中，计量测试是一项极其重要的技术基础，有了明显的技术支撑，不仅可以节约资金；争取时间，提高作战能力，为指挥员的判断和决策提供可靠依据。
从以上例子可以看出，计量是科技进步、经济社会发展的重要技术基础。另一方面，随着形势的发展，对测量的要求越来越高，特别是对精度和可靠性的要求，刺激了测量本身的发展。如今，毫不夸张地说，任何科学、任何部门、任何行业甚至任何活动都直接或间接、有意或无意地需要测量。计量水平已成为衡量一个国家科技、经济和社会发展程度的重要标志之一。计量是市场经济的重要保证。
计量科学技术在建立和维护社会主义市场经济体制中起着十分重要的作用。这是因为“量”是一切客观事物及其运动的表现形式，反映了客观事物的内在性质、相互关系和运动规律。随着人类社会的发展和市场经济体制的不断完善，各种活动越来越社会化，特别是在贸易和科技交流中，对于同一个“量”应该有相对一致的计量结果，这就要求计量单位的统一和计量的准确可靠，即以计量来保证，否则社会经济秩序就会混乱，生产和流通就不能正常进行，科学实验和高科技研发也会遇到困难。正如聂荣臻元帅所说，“科技发展到今天，可以说不测寸步难行。”在社会主义市场经济中，计量是不可缺少的技术基础。我国颁布了《中华人民共和国计量法》、《中华人民共和国工作计量器具强制检定管理办法》、《零售商品称重计量监督规定》、《定量包装商品计量监督规定》、《商品数量计量违法行为处罚规定》等，都体现了计量在市场经济中的重要作用。
计量学是科学研究的重要手段。
在自然科学的发展中，计量是人们正确认识自然现象、掌握自然规律、验证科学预见的不可或缺的手段。例如，美籍华人吴健雄博士在美国国家标准与技术研究院的实验室里，通过精确的测量，验证了李政道博士和杨振宁博士两位世界著名物理学家提出的弱相互作用下宇称不守恒理论。在生命现象、引力波、地球科学、材料科学、信息学等研究中，都需要精确的测量和测试。在工业生产中，不仅一般零件的加工和安装需要测量和检测手段。在信息高速公路、高层建筑和高速电梯的建设中，在光纤、激光器件和大地测量的生产中，在大规模集成电路的生产中，几何参数、折射率分布、带宽等参数的测量和测试的不确定度也在不断提高。在医疗保健中，测量不准确往往会导致人身事故。在肿瘤放射治疗中，X射线和γ射线的剂量与治疗效果密切相关。
如果辐射剂量超标，患者的好组织会被烧伤或损伤，如果辐射剂量不足，就达不到治疗效果。如果分光光度计不准确，肝功能的分析结果就会不可靠等等。计算机工业、黑色和有色冶金工业、新能源、环境科学技术的开发和生产、国防建设都需要计量科学技术。计量不仅涉及各个经济领域，而且与人们的生活和安全密切相关。计量在航天、航空、航海、采矿、地震、电力、石化、纺织、交通、气象、通信等领域发挥着重要作用。