辽宁铁岭仪器校准-第三方计量检测机构-世通计量

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。

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。

在战场上，隐藏在草丛中或雪地里的狙击手是危险的敌人，他们总是选择在不可见的情况下，给对方致命的一击。其实，人们生活中也有比狙击手、黑夜里的刺客更可怕的就在身边，它们几乎无处不在，但是我们却看不见、摸不着它们。


随着人类工业化进程的加快，人类的环境质量正面临着严重的恶化。大气中细粒子污染物作为目种重要的污染物，不仅会引起身体功能紊乱，还会直接损伤器官功能，甚至导致癌变。空气污染物中的细颗粒物又称细粒、细颗粒、也就是我们常说的PM2.5。细颗粒物是直径小于等于 2.5 微米（相当于2500纳米）的颗粒物，它能较长时间悬浮于空中。在空气中的含量浓度越高，也表示空气污染越严重。气象和医学普遍认为，由细颗粒物造成的灰霾天气对人体健康的危害甚至要比沙尘暴更大。粒径在2.5微米以下的细颗粒物，直径仅相当于人类头发直径十分之一大小，不易被鼻腔内的绒毛阻挡，被吸入人体后会直接进入支气管，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病，甚至引起充血性心力衰竭和冠状动脉硬化等心脏疾病。总之这些颗粒还可以通过支气管和肺泡进入血液，其中的有害气体、重金属等溶解在血液中，对人们身体和健康的危害更大。


运用当代的计量仪器与方法，可以对细颗粒物纳米微观结构与特征进行分析，实现从细颗粒物的源头监控与治理空气污染的问题。比如为污染颗粒物采样样品，通过微纳米计量仪器的离线测量以及基于化学法的来源解析方法进行比对分析，可以满足环境细颗粒物特征和来源监测领域的重要需求。


据有关资料反映，在欧盟国家中，由工业污染产生的PM2.5，可以导致人们的平均寿命减少8.6个月。可见，PM2.5是隐藏在我们身边的一个十分危险的，要发现它、治理它，借助的计量技术手段。