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点亮温度计量的“灯塔”——记“国家卓越工程师”、中国计量科学研究院首席专家张金涛

2024-03-20 | 孙彦 | 来源 《中国市场监管报》2024年02月29日 |

冬日的北京,梅花绽放,碧空如洗。在灿烂阳光照射下,路上的人们笑容满面、暖意融融。

119日,在国家工程师奖首次评选表彰之际,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平作出重要指示,向受表彰的国家卓越工程师国家卓越工程师团队致以热烈祝贺。

习近平指出,工程师是推动工程科技造福人类、创造未来的重要力量,是国家战略人才力量的重要组成部分。这次受表彰的个人和团队是我国广大工程技术人员的优秀代表,是广大工程师的榜样。

习近平强调,面向未来,要进一步加大工程技术人才自主培养力度,不断提高工程师的社会地位,为他们成才建功创造条件,营造见贤思齐、埋头苦干、攻坚克难、创新争先的浓厚氛围,加快建设规模宏大的卓越工程师队伍。希望全国广大工程技术人员坚定科技报国、为民造福理想,勇于突破关键核心技术,锻造精品工程,推动发展新质生产力,加快实现高水平科技自立自强,服务高质量发展,为以中国式现代化全面推进强国建设、民族复兴伟业作出更大贡献。

当天,“国家工程师奖”表彰大会在北京人民大会堂隆重举行。会上,宣读了《中共中央、国务院关于表彰国家卓越工程师和国家卓越工程师团队的决定》。

会场热烈,群星闪耀。参加“国家工程师奖”首次评选表彰的81国家卓越工程师50国家卓越工程师团队陆续接受表彰。

张金涛荣获“国家卓越工程师”称号

市场监管系统有一位专家获此殊荣,他就是中国计量科学研究院(以下简称中国计量院)首席专家、温度计量基础研究创新团队负责人张金涛(beat365中国在线体育热能系1997级博士校友)。张金涛曾获得2018年度国家科学技术进步奖一等奖(第一完成人),并获得第六届全国杰出专业技术人才荣誉称号。

2019年,第26届国际计量大会通过决议,采用玻尔兹曼常数重新定义温度单位开尔文。由于张金涛团队作出的贡献,我国成为对玻尔兹曼常数定值和温度单位重新定义有重要贡献的6个国家之一,首次对国际单位制基本单位定义取得决策权。

谈起此次获奖,张金涛表示,这是党中央、国务院对实干兴邦的技术专家的鼓励和褒奖。

计量是研究测量的一致性的学科,其基础在于被测量单位的不变性。自17世纪伟大科学家伽利略发明具有现代计量特性的温度计以来,温度单位的定义都依赖于某种物质的性质。20世纪50年代,温度的单位开尔文(常用符号K表示)定义在水的三相点上(即水三相点的热力学温度的273.16分之一为1 K)。这种定义方式依赖于特定物质的性质,与时空尺度有弱依赖关系,恒定不变性有疑问。张金涛举例阐释了原有温度定义方式的弊端,水在存放过程中,可能受存放容器壁面的杂质析出等因素影响,致使其三相点温度漂移,并可能随着时间推移和温标尺度而被放大。”

现代物理学的研究揭示,基本物理常数具有时空的不变性,用基本物理常数定义基本物理单位,仅取决于物理系统的能量和动量守恒关系,能够完全摆脱对物质性质的依赖。采用玻尔兹曼常数重新定义温度单位,从而获得温度单位基准刻度的恒定,是国际单位制长期追求的科学目标。新定义的建立也预示着尖端的原级法测温技术的突破,为温度单位的扁平化传递(即不依赖指定的器具)指明了方向。将玻尔兹曼常数的值固定(即定值),是实施新定义的基础,根据国际计量委员会规定的技术准则,至少应使用两种独立方法测量得出的结果来定值。这一要求涉及多个物理量的高精度绝对测量,是对精密测量领域极限的挑战。

张金涛(右二)和他的团队

2006年起,张金涛带领温度计量基础研究创新团队,经过多年如一日的科研攻关,提出了独特的定程圆柱声学原级测温、量子噪声原级测温方法,并通过技术创新,分别获得了相应方法全球最佳的玻尔兹曼常数测定结果。两种方法的测量结果均被国际科技数据委员会基本物理常数委员会收录,用于该常数推荐值的确定和最终定值,并被用于温度单位的重新定义。

在攀登国际温度计量领域高峰的过程中,团队曾遇到诸多挑战。作为团队带头人,张金涛总是为大家指明方向,对科研任务作出清晰分工。当大家遇到困难时,他能从纷繁的现象中理清思路,告诉大家如何继续推进。一名与张金涛共事多年的团队成员这样评价他:“当团队遇到困难时,他像灯塔一样鼓励大家——光明就在眼前;当团队取得一些成绩时,他提醒大家还有哪些方面没有做好,要继续努力。”

工作中的张金涛

凭着对基础研究的热爱和对原始创新的坚守,张金涛将继续带领这支挑战人类精密测量极限的科研团队,把“不可能”变为“可能”,将精密测量的极限一步步向前推进。


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