بازتعریف سیستم بین المللی یکاها

نام سیستم بین المللی یکاها SI در یازدهمین مجمع عمومی اوزان و مقیاسها CGPM در سال 1339 در مورد 6 یکای کیلوگرم، ثانیه، متر، آمپر، کلوین، کاندلا مورد پذیرش قرار گرفت و طی 59 سال با توجه به رشد علم و فناوری دچار تغییر و تحولات کوچک و بزرگی شده است که تا کنون ادامه دارد. پنج تغییر مهم از 1339 تا کنون در مورد SI رخ داده است. درسال 1346 ثانیه بازتعریف شد و ثانیه اتمی بر اساس فرکانس گذار اتم سزیم تعریف گردید. ارائه واحدی برای شیمی در سال 1351 انجام شد و مول به SI اضافه گردید. در سال 1362 متر بازتعریف شد و سرعت نور به عنوان اولین ثابت بنیادی به SI اضافه گردید. دو تغییر اساسی در کمیت های الکتریکی و دما در تعاریف SI در سال 1369 اتفاق افتاد. برای تعریف ولت و اهم قراردادهایی بر اساس پدیده جوزفسون و اثر کوانتومی هال تصویب شد و همچنین مقیاس دمای بین المللی ITS90 مورد پذیرش قرار گرفت.

در سال 1397 تحولی اساسی برای سیستم بین المللی یکاها  SI بوجود آمد. چهار یکای کیلوگرم، آمپر، کلوین و مول بازتعریف شد. SI جدید براساس مقادیر هفت ثابت فیزیکی: سرعت نور c، بار الکترون e، ثابت پلانک h، ثابت بولتزمن k، عدد آووگادرو N_A، فرکانس گذار اتم سزیم Δν_cs و ضریب تاثیر روشنایی K_cd تعریف گردید که به طور ذاتی پایدارند. مقادیر  این ثوابت کاملا دقیق و بدون عدم قطعیت هستند و پس از سالها تحقیق، بررسی و مقایسه طوری انتخاب شده اند که مقادیر کمیت های  اصلی و فرعی مورد استفاده فعلی را بدون تغییر می گذارد به طوری که بیشتر مردم متوجه این تغییر نخواهند شد. پیش بینی می شود با پیشرفت های آینده در دانش و فناوری ،این مقادیر در طی سالیان زیادی بدون تغییر بمانند.

رهیافت ارائه شده در تعاریف جدید بر اساس ثوابت بنیادی فیزیک می باشد. این موضوع بر اساس تحقیقات علمی سطح بالا و کاربردی برای تحقق یکاها و ایجاد قابلیت ردیابی و کالیبراسیون بر اساس مفاهیم جدید کوانتومی است. به عنوان مثال بر این اساس تحقق یکای جرم بر حسب ثابت پلانک و ترازوی کیبل، مرجع کمیت ولتاژ مبتنی بر پدیده جوزفسون، مرجع کمیت مقاومت الکتریکی مبتنی بر اثر کوانتومی هال، مرجع بار الکتریکی مبتنی بر پدیده تونل زنی کوانتومی تک الکترونی SET می باشد. مرجع زمان بر اساس ساعت اتمی است که با پیشرفت هایی که در خصوص ساعت اپتیکی صورت گرفته، در آینده دقت های اندازه گیری بالا و بالاتر خواهد رفت. همراه با پیشرفت علم و فناوری روش های تحقق یکاها بهبود یافته و دقیق تر خواهد شد. این موضوع دریچه جدیدی را برای علم و تحقیقات در کشور عزیزمان باز نموده است که نیازمند مشارکت مراکز علمی و دانشگاهی در حوزه بسیار مهم اندازه شناسی کوانتومی خواهد بود.

مرکز اندازه شناسی سازمان ملی استاندارد، به عنوان نقطه اتصال جمهوری اسلامی ایران به سیستم اندازه گیری جهانی، عهده دار ترویج یکای SI و ایجاد قابلیت ردیابی نتایج اندازه گیری و کالیبراسیون کشور به مراجع بین المللی می باشد. بر این اساس و در راستای ترویج سیستم بین المللی یکاهای جدید، NEW SI، از تاریخ تصویب آن در 25 آبانماه 1397 تا روز اجرایی شدن آن در 30 اردیبهشت ماه 1398، بیش از 10 کارگاه آموزشی و سخنرانی علمی در سراسر کشور برگزار کرده است.

انتظار می رود با مشارکت همگان و سوق یافتن تحقیقات علمی و دانشگاهی به سمت اندازه شناسی جدید و سرمایه گذاری های بنیادی در این حوزه، جبران کاستی های گذشته صورت گرفته و از قافله علم و فناوری در این زمینه عقب نمانیم.

به امید فردایی بهتر و پیشرفته تر برای کشور اسلامی ایران