2022年11月(yuè)25日新華社報道,我國綜合性太陽探測專用衛(wèi)星“誇父一號”上的“硬(yìng)X射線成像儀”首次成功獲得(dé)太陽硬X射線圖像。據悉,這是目前國際上唯一以近地視角拍攝的太陽硬X射線(xiàn)圖像,圖像質量達到國際先進水平。在此之前,中國計量科學研究院(以下簡稱“中國計量院”)曾對“誇父一號”硬X射線成像儀(yí)量能器進行了地麵標定試驗,使之升空後得以精準測得宇宙射線(xiàn)的信(xìn)息,為天體物理科學研究提供(gòng)準確、有價值的(de)觀測數據。
中國計量院是國家最高計量(liàng)科學研究中(zhōng)心(xīn)和國家級法定計量技術機構,主(zhǔ)要開展計量科學基(jī)礎研究,承擔國家測量體係、量值傳遞和溯(sù)源體係的研(yán)究(jiū)及其建設工作(zuò)。計量,在中國古代被稱(chēng)為(wéi)“度量衡”,它是指(zhǐ)實現(xiàn)單位統一、量值準(zhǔn)確可靠的活動。計量是(shì)關於測量及其應(yīng)用的(de)科學,它是保證測量數據溯源(yuán)性、準確性、可靠性和有效性的(de)基礎。各種測量結果最終要溯源到國際(jì)單位製(SI)的基本單位,目前廣泛應用的國際單位製共有7個基本單位:時間(jiān)單位秒(s)、長度單位米(m)、質量單位(wèi)千克(kè)(kg)、電流單(dān)位安(ān)培(A)、熱力學溫度單位開爾文(K)、發光強度單位坎德拉(cd)和物(wù)質的量單位摩爾(mol)。不久前,應(yīng)中國計量院青(qīng)年學(xué)者粟多武邀請,筆者專門參觀了該院昌平院(yuàn)區(qū),了解到了(le)一(yī)些計(jì)量科學方(fāng)麵的知識。
粟多武現任(rèn)中(zhōng)國計量院時間頻率計(jì)量科學研究所重力(lì)計量基準實驗室副研究員,主要從事重力計量測試及儀器研發(fā)應用工作。根據牛頓力學定律,物體的重量(liàng)近似等於地球對它的引力,且與(yǔ)所在地的重力加速度成正比。由於距地心距離不同,並受所在地層礦藏變(biàn)化等(děng)因素的(de)影響,不同經緯度的重力加速度會有細微(wēi)的變化。因此,精確測定(dìng)重力加速度值,建立國家重力加速度計量基準,對精密物理研究、地球物理學、地震預報(bào)、地質勘探和空(kōng)間科學等都具有十分重要(yào)的意義(yì)。
小粟工作的重力計量基(jī)準(zhǔn)實驗(yàn)室在中(zhōng)國計(jì)量院昌平院區21號樓內,該實驗室的重力計量基準點既是中國的重力計量基準原點,又是全球重力計量(liàng)基(jī)準原點。所謂原(yuán)點,就(jiù)是全(quán)球重力加速度測(cè)量值精度最高的點位(wèi),它也是全球重力加速度量值的源頭。在(zài)實驗室的地麵指示牌上,筆(bǐ)者看到,其中一個原(yuán)點的精確坐標及測量值為(wéi):北緯40.2448度(dù),東經116.2248度(dù),海拔111.21米,測量時間為2017年10月23日上午8時(shí),測得的重力加速度值(zhí)為可精確到小(xiǎo)數(shù)點(diǎn)後麵第八位。據小粟(sù)介紹,2017年10月至11月,“第十屆全(quán)球絕對重力儀關(guān)鍵(jiàn)比對”在中國計量院昌平院(yuàn)區舉辦,來自14個國家的32台絕對重力儀齊聚這裏“大比武”,通過這次比對,由他們(men)實驗室主導建立的重力加速度計量基準,測量不確定度優於1微伽(1×10-8米/秒),達到國際領(lǐng)先水平,所建立的坐標(biāo)點也(yě)就(jiù)此成(chéng)為全球重力計量基準原點。而在此之前,全球重力計量基(jī)準原(yuán)點一直都在歐洲。
中國計量院昌平院區依山(shān)而建,緊鄰十三陵神道,風景十分優美(měi)。院區實驗樓之間有一片果林,其中(zhōng)的一棵蘋果(guǒ)樹下有一塊石牌,石牌上的文字稱(chēng):“此蘋果樹被稱為‘牛頓蘋果樹’,是(shì)英國國家物理研究院2005年贈送給我院的(de)。該樹(shù)經(jīng)入關檢驗合格後,先送到(dào)中國檢驗檢(jiǎn)疫科學研究院植物隔離場(北京雙(shuāng)橋)培植,後於2009年4月移植我院昌平院區。該樹的始祖乃是(shì)種植在英國東南部林肯郡沃爾索普村牛頓(dùn)母親家花園(yuán)中的正宗蘋果樹。據(jù)史料記載,正是(shì)那顆老樹上掉落的蘋果啟發牛頓發(fā)現了萬(wàn)有引力定律。”
時值深秋,天氣已盡顯寒意(yì),我們都衣著厚(hòu)實,唯獨粟多武仍穿短(duǎn)袖T恤夏裝,令人倍感驚奇。小粟告訴筆者,為實(shí)現赴南極科考的夢(mèng)想,他曾進行過長達5年(nián)的耐寒鍛煉,練就了這副不懼寒冷的好身體。
2019年10月至2020年4月,他代表中國(guó)計量(liàng)院,如願以償參加了中國第36次南極(jí)科學考察。在中山站,他和同(tóng)事們建(jiàn)立了(le)我國首個重力加速度計量校準點,並通過自主研發的遠(yuǎn)程時空基(jī)準量傳(chuán)實驗係統(tǒng),實現北京-南極(jí)遠程時間頻率精準傳遞,為保障我國南極重力測量結(jié)果的溯源性和準確(què)性奠定了基礎,同時還首次驗證了基於北鬥鏈路的遠程(chéng)時間頻率傳遞係統在全球範圍內的可靠穩定覆蓋(gài)能(néng)力。
剛過不惑之年的小粟自豪地說:“在南(nán)極科考(kǎo)的(de)100多天裏,我隻穿(chuān)過兩次長袖衣服。一次是集體錄製節目穿短袖不合適(shì),還有一次是(shì)錄製(zhì)央視‘中國詩詞大會’節目,穿了統(tǒng)一的紅色隊服外套。其他時候,哪怕是在零下10攝氏度、9級暴風雪的戶外工作,我都(dōu)是穿(chuān)短袖。”南極各國科考隊員由此送(sòng)小粟綽號“南極第一猛男”。
自豪於我國在計量科學領域所取得的驕人(rén)成就,感歎於優秀青(qīng)年(nián)計量科學家粟多武事業(yè)上的拚搏精神,特(tè)填《鷓鴣天》詞一首,以抒情懷,專表褒讚:“計量科院駐昌平,遠離喧鬧測安寧。基準統一追國際,精準(zhǔn)溯(sù)源成果(guǒ)驚。//粟多武,俊才英,南極(jí)重(chóng)力校準行。嚴寒赤(chì)臂彰剛毅,第一猛男獲美名。”(來源:2022年12月17日《科普時報》5版,作者:蘇青(qīng))
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