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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。