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美国国家标准与技术研究院（NIST）的物理学家将一个机械物体的温度降至新低，突破了所谓的“量子极限”。
《自然》杂志刊文介绍了NIST的这个新实验。文章描述了如何将一只纳米尺度上的机械鼓---- 一个可以振动的铝薄膜----冷却到低于五分之一个能量量子的温度，这个温度低于量子力学预言的低温度。
　　NIST的科学家说，理论上这个技术可以把物体冷却到零度，这是一个万物沉寂、没有能量、也没有运动的温度。
　　“鼓被冷却到的温度越低，在应用中的表现就越好，”该实验的负责人、NIST物理学家JohnTeufel说。“传感器会更加地灵敏；储存器可以保存更久的信息。若用来造量子计算机，计算过程会没有任何失真，可以准确地给出你想要的答案。”
　　铝鼓的直径200纳米，厚度100纳米，它嵌在一个特殊设计的超导电路中，鼓的振动可以影响在其腔体中来回反射的微波。微波也是电磁波的一种，是一种看不见的“光”，比起可见光来，它的波长更长，频率更低。
　　我们知道，光子的频率越高，能量就越大，多余的能量自然来自量子鼓本身。当光子积累到一定程度后便从鼓中溢出，带走这些能量，鼓就被冷却下来了。这个原理与大名鼎鼎的激光冷却原理大同小异，1978年NIST次用激光冷却了一个原子，如今激光冷却已经被应用于原子钟等广泛领域。
　　近的一次NIST实验又有了新的改进----使用“压缩态光”（squeezed light）来驱动电路。“压缩”（Squeezing）是一个量子力学的概念，一个处于压缩态的光子，其噪音或量子扰动被压缩到了低。
　　在量子扰动的制约下，传统技术只能将物体冷却到了某一个低温度，NIST的团队通过使用压缩光，获得了更加的电流频率。这个特殊的电路可以产生十分“纯净”的光子，将量子扰动控制在低水平，从而突破了低温度的限制。

影响了人类半个世纪的国际计量体系，将在2018年发生重大变革。在量子技术与互联网技术的结合作用下，2018年国际单位制（SI）将重新定义，世界测量技术规则将被重构。
　　日前，由中国计量院承担的国家质检总局科技计划项目“高准确度真空质量测量系统的建立”项目通过验收。项目在我国建立了大量程1kg的高准确度真空质量测量装置，真空质量测量重复性、灵敏度达到国际水平，成功解决了2018年国际质量单位千克重新定义后质量量值传递技术关键问题。
　 国际单位制（SI）是统一的计量单位制，是构成国际计量体系的基石。国际单位制的核心是7个基本单位，即时间单位“秒”、长度单位“米”、质量单位“千克”、热力学温度“开尔文”、电流单位“安培”、发光强度单位“坎德拉”和物质的量单位“摩尔”。自1971年以来，这7个基本量，一直作为国际单位制的基本单位。
　　在国际单位制7个基本量中，质量单位是目前靠实物基准复现的。然而，由于实物基准易受环境影响，在长期稳定性方面具有局限性，国际上计划在2018年实现对质量单位“千克”进行重新定义。届时，基于量子物理的质量自然基准将取代目前尚在使用的国际千克原器实物基准，成为国际质量单位新的源头。由于未来的质量单位将在真空中实现，而日常生活的质量工作标准??砝码仍是在空气中使用的，这给质量量值的传递方式带来了一系列问题??除了需要将保存在真空中的质量标准传递到空气中外，还对环境参数进行测量和实时修正。
为此，中国计量院从2013年起，围绕质量单位新定义之后质量量值传递关键技术开展了系列研究。经过多年努力，项目组在真空质量测量、真空质量标准的传递，以及异型砝码表面吸附测量和修正等方面取得了一系列创新成果，建立了测量灵敏度优于0.1μg、满载重复性优于0.47 μg、测量扩展不确定度25 μg（k=2）的高准确度真空质量测量装置；形成了不同材料砝码表面吸附率测量、不确定度评估和吸附修正，空气密度测量，砝码交换称量等一系列具有自主知识产权的技术。
据介绍，项目建立的高准确度真空质量测量装置成功解决了砝码真空质量测量时系统稳定性和保持高真空度之间的矛盾；采用的非接触式分子泵散热方法和多点位多参数循环监测方法，显著提高了装置的测量重复性和稳定性。此外，项目还实现了多种砝码表面吸附与其逆过程的分析，吸附测量扩展不确定度0.0011 μg/cm2（k=2），达到了国际水平。

每个人都量过体温。把温度计放在腋下，细细的水银柱开始上升。原来，水银遇热膨胀。体温越高，水银柱上升也越高。

多数金属具有水银的特性(水银也是金属):热胀冷缩。们在自己的工作中不得不考虑到这一点。例如，铺设输电线，那么，在寒冷的冬天，由于金属收缩，电线必然断裂。再看一看铁路的接轨处留有轨缝。为什么？在炎热的夏天，金属膨胀，铁轨变长。莫斯科和圣彼得堡之间的铁轨夏天比冬天长300m。

温度计的根据是，只要遇热量相等，水银柱上升的高度也相等。沿水银柱做上记号。温度计的水银柱每上升1cm，表示人的体温上升1℃。

个提出温度概念的是二世纪的古代医生加连。医生们发现，人的健康和人的温度之间有一定的联系。不同的药物调整体温的作用不同。加连建议，药物对体温的这种不同作用可分为12标度。

但对温度有真正科学理解的，则从伽利略开始。他在研究热量的过程中发明了温度计。16世纪末伽利略的温度计由充满空气的玻璃球和有一根管子从玻璃球通往盛水的容器组成。如果用手碰一下玻璃球，球的温度升高，球里的空气膨胀，就把管子里的水挤出去。

一段时间后，产生了温度标度的想法。1724年，荷兰的玻璃吹制工达尼埃尔?华伦海特推出世界上支现代化的温度计。对于温度标度，他使用几个的支点。他把冰、食盐和氯化铵的混合物的温度确定为低支点，把温度计浸入两个支点之间的距离分成32等分。他通过测量人的体温来检验标度。这种华氏温标被认为很准确，直到今天英国和美国还在使用。

摄氏温度计也是1724年提出的，它把水结冰作为零度，而把水沸腾作为100℃。

值得一提的还有德列尔温标。18世纪上半叶，俄国十分流行这种水银温度计。它的标度分成150等分。这种温度计存在时间不长，很快让位列氏温标。而列氏温标在30年代被摄氏温标取代。

物体放热，在远处也能感觉到。这种看不见的热射线叫红外线。红外线温度计将接收到的热射线换成可看得见的信号。正是用这种温度计测量航空航天的发动机。这种温度计还用于医学上诊病。在温度计发明前，古代的天文学家就会测量天空星星的温度，这又是怎么回事呢？

那是根据颜色。红色的星星，例如大角，被认为是“冷”星。现代科学证实，红星总共只有3000℃。黄星跟太阳差不多，是红星的一倍。热的是白星，例如天狼星和织女星。

古代的铁匠也是根据颜色确定金属温度的，以便在需要的时候淬火或回火。

利用温度和颜色的关系，发明有趣的温差颜料??随着温度改变颜色的强度。把它用于无线电零件板，只要看一眼设备，根据颜色就能知道加热是否过度。

现在，许多国家用新方法测量体温，而不用通常的水银温度计。因为水银有毒，玻璃又很容易打碎。电温度计安全方便，把传感器贴在身体上，温度计的小窗口亮起体温的数字，如果体温达到危险的程度，还能听到警报声。

吴健雄是世界的核物理学家，“东方居里夫人”，在β衰变研究领域具有世界性的贡献。她1944年参加“曼哈顿计划”，1958当选为美国科学院院士，1975年任美国物理学会任女性会长。


吴健雄在实验核物理方面的研究工作涉及面广。她尤其注意实验技术的不断改进，曾对多种核辐射测量仪器的开发、改进做出了贡献，例如薄窗盖革计数器、某些塑料闪烁探测器。


吴建雄为大家所熟知的是她验证了李政道、杨振宁提出的宇称不守恒理论。1956年李政道、杨振宁提出在β衰变过程中宇称可能不守恒之后，吴健雄设计了实验来证明这一的理论。实验要求原子的振动、转动降到低而且排齐，她需要了一个“冰屋”来使核不动，这“冰屋”的温度低到温度0.01K，还要施加10 T 强磁场。当时任何大学实验室都不能满足如此苛刻的实验要求，她联系了拥有全美高水平实验室的美国国家标准局（NBS，美国标准技术院的前身），希望利用该局的国家计量绝热去磁装置来做她的“冰屋”，结果 得到热烈欢迎，并邀请她到NBS来做实验。


在NBS的大力协助下，吴健雄实现了把钴 -60 原子核自旋方向几乎都控制在同一方向，而观察钴 -60 原子核β衰变放出的电子的出射方向。他们发现绝大多数电子的出射方向都和钴 -60 原子核的自旋方向相反。就是说，钴 -60 原子核的自旋方向和它的β衰变的电子出射方向形成左手螺旋，而不形成右手螺旋。但如果宇称守恒，左右手螺旋两种机会相等。因此，这个实验结果证实了弱相互作用中的宇称不守恒。在整个物理学界产生了极为深远的影响。

电器产品的绝缘性能是评价其绝缘好坏的重要标志之一，它通过绝缘电阻反映出来。我们测定的产品绝缘电阻，是指带电部分与外露非带电金属部分（外壳）之间的绝缘电阻。在家用电器产品标准中，通常只规定热态绝缘电阻，而不规定常态条件下的绝缘电阻值，常态条件下的绝缘电阻值由企业标准中自行制定。如果常态绝缘电阻值低，说明绝缘结构中可能存在某种隐患或受损。如电机绕组对外壳的绝缘电阻低，可能是在嵌线时绕组的均线槽绝缘受到损伤所致。在使用电器时，由于突然上电或切断电源或其它缘故，电路产生过电压，在绝缘受损处产生击穿，造成对人身的安全或威胁。


绝缘电阻测量仪通常分为直接作用模拟指示的绝缘电阻表和电子式绝缘电阻表。随着技术的发展，电子式绝缘电阻表逐步取代直接作用模拟指示的绝缘电阻表。电子式绝缘电阻表按显示的不同分为模拟显示和数字显示两种类型，计量单位为MΩ或GΩ，主要用于测量设备和材料的绝缘电阻。


直接作用模拟指示的绝缘电阻表的检定规程为JJG 622-1997《绝缘电阻表（兆欧表）检定规程》，其规定直接作用模拟指示的绝缘电阻表的检定周期不得超过2年。电子式绝缘电阻表的检定规程为JJG 1005-2005《电子式绝缘电阻表检定规程》，其规定电子式绝缘电阻表的检定周期不得超过1年。（来源：2016年全国计量科普知识库）

接地电阻是电流由接地装置流入大地再经大地流向另一接地体或向远处扩散所遇到的电阻。接地电阻值体现电气装置与“地”接触的良好程度和反映接地网的规模。很多家用电器尤其是大电器像冰箱，洗衣机，空调等使用的电源线都是三芯的。实际上一般使用的电器只要有零线和火线两根就可以正常工作了。多出来的这根线就是地线，也就是说这些电器要接地。


接地技术的引入初是为了防止电力或电子等设备遭雷击而采取的保护性措施，目的是把雷电产生的雷击电流通过避雷针引入到大地，从而起到保护建筑物的作用。同时，接地也是保护人身安全的一种有效手段，当某种原因引起的相线（如电线绝缘不良，线路老化等）和设备外壳碰触时，设备的外壳就会有危险电压产生，由此生成的电流就会经保护地线到大地，从而起到人身安全保护作用。


接地电阻测量仪主要用于测量接地导体和大地之间电阻的仪表，适用于电力、邮电、铁路、通信、矿山等部门测量各种装置的接地电阻以及测量低电阻的导体电阻值，接地电阻测量仪还可以测量土壤电阻率及地电压。接地电阻测量仪的工作原理分为基准电压比较式和基准电流、电压降式。根据接地电阻测量仪显示方式的不同可以分为模拟式和数字式。模拟式接地电阻测量仪的准确度等级分为1、1.5、2、2.5、3、5级，数字式接地电阻测量仪的准确度等级分为1、2、5级。接地电阻测量仪的检定周期一般不超过1年。（来源：2016年全国计量科普知识库）

高频电刀（高频手术器）是一种取代机械手术刀进行组织切割的电外科器械。它通过有效电极产生的高频高压电流与肌体接触时对组织进行加热，实现对肌体组织的分离和凝固，从而起到切割和止血的目的。普遍用于普通手术和内镜手术中。


高频电刀临床使用特点：
（1）相比传统手术刀，高频电刀切割速度快、止血效果好、对切口具杀菌作用；
（2）大大缩短了手术时间，减少患者失血量及输血量，减轻患者痛苦，减轻医务人员劳动强度，从而降低并发症及手术费用；
（3）与其他电外科手术器（如：激光刀、微波刀、超声刀、水刀、半导体热凝刀等）相比，高频电刀适用手术范围广，容易进入手术部位，具有操作简便，性价比合理等性。



高频电刀输出功率的准确性、漏电流的安全性直接与临床的手术切割效果及患者的生命安全息息相关，高频电刀属临床使用风险较高的医疗设备。因此，随着高频电刀临床应用的日益广泛，其质量控制也受到高度重视，而高频电刀输出功率的准确性、漏电流的安全性进行定期的校准。JJF1217-2009《高频电刀》国家计量校准规范主要是对高频漏电流、输出功率设定值误差、大输出功率和外壳漏电流等4个参数进行校准。（来源：2016年全国计量科普知识库）

计算天体距离困难的就是找一个合适的参照物。天体的距离和大小是难以测量的，但是只要给定一个出发点，它在地球上的各种表现是可以量化的。


下面来介绍聪明的古希腊人是如何计算的。有一点需要说明，当时的古希腊人已经计算出地球的周长和直径。以此为基础，古希腊人进行了一个巧妙的几何计算。


我们知道，在太阳底下的物体都会有一个阴影，如果一个圆形的物体，就会有一个圆形的阴影，随着物体不断升高，阴影逐渐形成一个黑点，这个黑点到物体的距离恰好是物体直径的108倍，也就是说物体能形成自己直径108倍长的阴影区，地球也是如此。


在月蚀的时候，我们都知道月球是被地球挡住了太阳光，导致我们无法见到反光的月球，也就是说，无论月球大小，月蚀的时候都要通过这个地球造成的阴影区。而根据希腊人的估算，月球通过的这段阴影区长度大概是月球直径的2.5倍。


那到底是一个大的、遥远的月球，还是一个小的、近的月球呢？这可不好判断了，其实月球自己本身也是一个能够遮挡太阳光的球体，也就是说，和地球一样，它也会产生自己的阴影区。而这个阴影区在地球上终止，而且阴影末端的角度和地球相同。


如上图，我们可以得到三个相似三角形，大的那个底边为地球直径（8,000英里），高是108倍地球直径（864,000英里）；小的那个底边是月球直径，高是地月距离；中等大小的那个底边长是2.5倍月球直径，由于三角形相似性，高便是2.5倍地月距离。再加上一个地月距离，大的那个三角形的高便是3.5倍的地月距离。那么我们就可以计算，地球和月球距离=864,000/3.5=247,000英里，这个结果与如今我们的测量值239,000英里相差并不太大，又一次证明了古希腊人的智慧。（来源： 实验核天体物理）

一般家庭（以三口之家为例），通常配备燃气灶具和燃气快速热水器两种燃气用具各1台。燃气灶具每个灶眼的热负荷一般在4kW左右，共计8kW，每小时大消耗的天然气大致为0.8m3/h；热水器通常的型号规格分10升、11升、13升和16升等，对应的热负荷大致为20 kW、22 kW、26 kW、32 kW，每小时消耗的大天然气大致为 2.0 m3/h、2.2 m3/h、2.6 m3/h、3.2 m3/h 。用户可根据各自燃气用具的使用时间测算出燃气使用量，再乘以燃气单价，即可大致计算出燃气费用。通常，一般三口之家（使用灶具和热水器）按平均每天使用燃气灶0.5小时、热水器0.5小时计算，每天燃气消费量约在1.5m3，每月使用燃气约45 m3。以上海为例：按单价3.00元/ m3价格计算，每月的燃气使用费在135元左右。所以，由于各用户的生活习惯不同，每月燃气费在100-200元，应该基本均属正常。如果部分用户家庭燃气设备较多，尤其冬天采用燃气采暖，其燃气用量会急剧上升，加上超量后的阶梯气价，燃气费会出现叠加式增长，用户应特别留意，以免引起不必要的纠纷。燃气用户如对燃气费无异议，应及时缴纳燃气费；如有异议，应及时向有关单位或部门反映，以免产生附加费用（如滞纳金等）。