计量学发展史

计量学科在世界社会发展中的意义与作用

计量这个词对于现代人来说并不陌生，在过去的几千年里一直被称为“度量衡”。公元前221年，秦朝统一六国，建立起封建专制的大一统国家，施秦制，统一度量衡。从我国几千年前就开始有了统一的计量，随着社会的发展和变迁，计量所涉及的领域越来越多，所起的作用也越来越突出。在世界上，不仅仅是科学技术领域，在人们的日常生活与生产中所起的作用也越来越明显，在社会科学领域也起着不可替代的作用。当然，在不同的时代，计量学科的意义与所起的作用也会有所不同。

一. 计量学科在古代社会发展中的意义和作用

以中国为例，我国几千年的文明史，也内含着一部量和单位制的计量发展史。在古代，计量的范畴一般都局限在“度量衡”，只是到了近现代有雨科学技术的快速发展和工业化的需求促进，才形成近现代计量。而在这一时期，度量衡在这个时代起了特殊的作用于意义。

度量衡的源头，可追溯到原始人群。原始人群从植物的采集猎取，肌体对气温的感受，对日月星辰的变化和观察等，逐步有了数和计数的概念。从食物的分配，石块木棒简单工具的制作，逐步有了量和比较的概念。最初，人们依靠自己的眼睛和手等感觉器官，逐渐发展到以人的某一部分为参考来比较区分。

人类历史上的第一次大分工，即畜牧业与农业的分工，随之出现了进行交换活动的“市”，当时的交换仅是原始的物物交换而已。

“市”的出现与发展为早期的度量衡器具的出现创造了条件。在父系社会后期，又出现手工业和农业的分工，这是人类史上的第二次社会大分工，这次分工促进了市的发展，交换成为经常性的人类生活活动。这使度量衡得以产生。有记载，黄帝“设五量”，指权衡、斗斛、尺丈、里步、十百，其中前三种就是度量衡，当时就已经有了比较正规的度量衡器具，也有了制度和管理的认识。中国历史上的大禹治水，度量衡也起了不可估量的作用。秦朝统一中国，我国向封建社会转化，手工业和商业的发展促进了度量衡的使用，促进了度量衡形成有定型的器具和成熟的单位制，这期间不仅是一种计量，还是统治阶级向劳动人民收取赋税的经济统治工具，也是一种权利的象征。在此后的封建时代，大都沿袭秦朝的的度量衡制度，并在秦朝的基础上进一步发展。

中华民族的祖先，通过长期的生产生活实践和天文测量，创造了里亩、尺寸、斤两等度量衡单位。以当时先进的科学方法，制定了单位量值标准，不断完善测量器具和测量方法，使中华民族繁衍生息创造的物质财富和科技文明都能在时空坐标上定格和记录下来，使其量化的数据真实可靠。同时千百年来祖先们的计量测试实践活动，积累了丰富的认识自然改造自然的知识和经验，留下了弥足珍贵的度量衡文物，在中国灿烂的古代科技文明中谱写了光辉的一页，同时也在世界科技史上留下了光辉的一页。

二. 计量学科在近代社会发展中的意义与作用

近代计量学科在科学技术方面的发展起了重要的作用，使人

们的生活发生了翻天覆地的变化，同时也影响了世界格局的改变。

众所周知，科学技术是人类生存和发展的一个重要基础。没有科学技术，便不可能有人类的今天。其实，计量本身就是科学技术的一个重要的组成部分。任何科学技术，都是为了探讨、分析、研究、掌握和利用事物的客观规律；而所有的事物都是由一定的“量”组成，并通过“量”来体现的。为了认识量并确切地获得其量值，只有通过计量。比如，哥白尼关于天体运行的学说，是在反复观察的基础上提出的，并在伽利略用天文望远镜进行了进一步观测之后而确立的；著名的万有引力定律，被牛顿的敏锐观察所揭示，并在百余年后经卡文迪许的精密测试而得到了确认。历史上三次大的技术革命，都充分地依靠了计量，同时也促进了计量的发展。

以蒸汽机的广泛应用为主军标志的第一次技术革命，导致以机器为主的工厂取代了以手工为基础的作坊，使生产力得以迅速提高，进而确立了资本主义的生产方式。当时，经典力学和热力学是社会科技发展的重要理论基础。在蒸汽机的研制和应用的过程中，都需要对蒸汽压力、热膨胀系数、燃料的燃烧效率、能量的转换等进行大量的计量测试。力学计量和热工计量，就是在这种情况下发展起来的。另外，机械工业的兴起，使几何量的计量得到了进一步的发展。

以电的产生和应用为基本标志的第二次技术革命，更加推动了社会的发展。欧姆定律、法拉第电磁感应定律，以及麦克斯韦电磁波理论等，为电磁现象的深入研究和广泛应用、电磁计量和无线电计量的开展，提供了重要的理论基础。例如，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；而各种热电偶的研制成功，则对温度计量、电工计量、以及无线电计量等提供了一种重要手段，促进了相应科技的发展。爱因斯坦在普朗克假说的基础上，提出了光不仅具有波动性，而且还具有粒子性，从而说明不同频率的光子具有不同的能量。上述理论成功地解释了光电效应，成了热辐射计量的理论基础，同时也使计量开始从宏观进入微观领域。随着量子力学、核物理学的创立与发展，电离辐射计量逐渐形成。

核能及化工等的开发与应用，导致了第三次技术革命。在这个时期，科学技术和社会经济的发展更加迅速。原子能、化工、半导体、电子计算机、超导、激光、遥感、宇航等新技术的广泛应用，使计量日趋现代化，计量的宏观实物基准逐步向量子基准过渡。原子频标的建立和米的新定义的形成,有着相当重要的意义。频率和长度的精密测量，促进了现代科技的发展。比如，光速的测定、原子光谱的超精细结构的探测以及航海、航天、遥感、激光、微电子学等许多科技领域，都是以频率和长度的精密测量为重要基础的。

总之，科学技术的发展，特别是物理学的成就，为计量的发展创造了重要的前提，同时也对计量提出了更高的要求，推动了计量的发展；而计量的成就，又促进了科技的发展。而在科学技术基础上发展起来的生产力成为当时各国的综合国力的一个重要指标。

三. 计量学科在现代社会发展中的意义与作用

在当代，应用比较广泛的一种计量是纳米纳米技术。这是20世纪90年代出现的一门新兴技术。它是在0.10至100纳米，即十亿

分之一米尺度的空间内，研究电子、原子和分子运动规律和特性的崭新技术。当空间尺度足够小的时候，以分子或者更小的单位排列的时候，就会发现很多比现实世界更为奇异的事情。这是因为运用纳米技术之后，分子或者原子等粒子的结构会发生很大的改变，当然也就会产生更多的原来不具备的特性。比如说运用纳米技术之后，衣服脏了只需要用清水洗一下就干净了，比如玻璃杯摔不坏，当然这是普通的日常生活的应用。对于高端的技术来讲，纳米技术更为重要。纳米技术在超导的应用方面，集成电路的发展方面都具有重要的地位。在集成电路方面，中央处理器是一种超大规模的集成电路，现在很普遍的P4技术是运用0.09微米的工艺来书写的；当然中央处理器的集成度还需要提高，运算速度还需要提高等等，这就要求在电路已经达到极限的情况下更注意电路的宽度的提高了。未来中央处理器的发展还需要依靠纳米技术来改进和提高。

纳米技术是一种新型技术，它是建立在微观的技术基础之上的，所以需要投入的资金和技术都是非常大的，但是一旦达到工业生产之后它所创造的产值往往是异常丰富的，将会给整个社会带来不可估量的作用。当然，这也是把双刃剑，我们必须尽量避其危险，尽量将它用在正途上。

计量从古至今都对我们起着重要的作用，小到我们的日常生活，大到国家甚至世界都少不了计量，尤其是经济全球化的今天，计量更为重要，它已经成为科学技术进步、经济和社会发展的重要技术基础。另一方面，随着社会的发展，对计量的要求也越来越高，从而