1872年4月的筹备研究委员会
1872年4月2日星期二至4月13日星期六,由国际米制委员会于1870年8月的会议上成立的筹备研究委员会召开了第一次也是唯一的一次会议。除了来自于法国分会的一些成员外,出席会议的还有国际米制委员会的委员,包括米勒、奇泽姆、郎、瓦尔德和赫希以及第一次参加会议的来自于柏林的福尔斯特。对于福尔斯特来说,这是他积极投身于《米制公约》和国际计量委员会各项事务近50年职业生涯的开始。1891年至1920年,他还担任了该委员会的主席。
1872年4月2日至13日的每天下午(4月8日星期一除外),筹备研究委员会召开了为期11天的会议,讨论了很多已于1870年会议上探讨过的问题。这是当时会议的特点,因为大多数需要处理的问题没有一个简单的答案,因此有必要对很多事项进行非常详细地研究,并由成员们进行各种实验。这里举几个比较突出的事例,比如合金的热膨胀系数、长度规的光学和机械比对、将显微镜对准一条细线时能够达到的准确度以及对1m标尺的温度测量等。最后一个问题引起了长时间的讨论。斐索认为,要测量1m尺度的铂铱合金的平均温度,唯一可行的方法是在沿直线标度方向放置一支1m长的特制空气温度计,并一起放置于搅动中的液体中。我想,我会同意这样的结论。测量一个较长物体的平均温度,如果要达到一度的千分之几的准确度,在今天仍是一个很有难度的问题,在那时更是如此。这些讨论在当时的知识背景下,已经极其深刻了。另外,关于制作多少新标准,以及作为重中之重,是否提议建立国际计量局等问题,更牵涉到政治因素。赫希在第一次会议初期就提出了后面这个问题。此外,也是在第一次会议上,法国农商部部长致信委员会,宣布任命福尔斯特教授职务,同时,提议拜耳将军加入。委员会对此表示欢迎,但事实上拜耳将军由于身体欠佳的原因,没有亲自参加会议,而是由赫希充分表达他的观点。赫希重申,拜耳认为新的国际原器应及时与贝塞尔突阿斯单位标准进行比对,并用其对原来的法国测地学基准之一进行重新测量,以确定制成后档案米的长度是否发生了变化。另一个讨论得比较多的问题是,在显微镜下比对lm标准时,是选择纵向移动法还是横向移动法,前者需要移动1m,而后者只需要移动几厘米。对于这个问题没有得出任何结论,因此会议决定特制两个比较器:一个用于纵向比对,另一个用于横向比对。对于标准制作的数量,会议也很快做出决定,有多少国家需要就制作多少标准,而最终的国际原器应直接从该批次中选取。至于材料,会议达成的结论与之前的一样:应使用铂一10%铱的合金。当时,法国分会成员圣一克莱尔·德维尔邀请委员会在自己位于高等师范学院的实验室中,观看一小块该合金的冶炼过程,这是分会和委员会成员首次见证合金冶炼过程。会议讨论了使用石英晶体制作50cm标尺的可能性,决定先调研满足要求的大块天然水晶的来源。当然,其目的是寻找一种“分子结构”(这是当时的说法)能够保持长期稳定的材料,而合金由于其本身的特性无法做到这一点。会议非常重视尺寸稳定性与热膨胀系数稳定性之间可能存在的联系,这也有一定的道理。斐索利用自己新发明的光学干涉测量仪,能够对非常小的材料样品的热膨胀系数做出非常精确的、可重复的测量。
在会议中期,也就是4月10日星期三,阿道夫·赫希再次提出已经讨论过多次的、创建国际计量局的问题。他说,他打算建议国际米制委员会和各国政府采取措施,建立一个永久性的、能够服务于精密科学所有领域的、具有广泛计量职权的组织。他说,米制委员会很多成员都持相同的观点,认为当前的工作意义重大,且不应随着新米制标准的完成而停止;标准需要在国际社会控制下,保存在一个安全的地方;标准应能够为所有政府使用;一个不断提高的与精确测量相关的科学领域正逐步形成,它也会通过在一个国际性的独立中枢机构中开展计量比对并保证国际测量等效而获益。他的开场白立刻受到新任巴黎天文台台长德洛内的赞同,但遭到法国分会其他大多数成员的反对。莫兰将军说他觉得没有理由设立一个这样庞大而复杂的组织,并坚持认为,一旦新的米制原器制成后,接下来的工作微不足道,只是偶尔对国家原器进行校准,不值得建立一个正式的组织。他还认为,国际米制委员会的委员大多居住在国外,在任何情况下,成立这样的中枢机构与国际米制委员会合作是不现实的。法叶提出的问题是,这样的机构将来能开展什么样的科学工作。赫希和福尔斯特都做出了回答。赫希指出,国际贸易越来越需要各种测量,而不止是质量和长度,并且仅仅从实际原因考虑,新的计量局便需要开展大量的工作。此外,在不同的国家进行的重要科学测量的数量日益增多,其测量结果由于缺乏全球统一的测量体系,只能进行粗略的比对。他谈到,测地学的各个领域,特别是重力测量,由于各个国家采用的单位不同,因而无法进行相互比对。福尔斯特在此基础上作了补充,他强调所有科学领域都对准确测量提出更高的需求,并断言新的计量局将会被视作为所有国家工作。它将是一个咨询中心,同时也将是所有国家的标准进行比对的中心。此外,他认为随着国际米制委员会的工作展开,国际计量局将发挥越来越重要的作用。斐索不同意这一观点,他反而认为国际米制委员会的存在就能够确保所有事务的执行。奇泽姆看到了建立这样一个机构会面临的巨大困难,这无论如何也不是筹备委员会能够提议的事情,但尽管如此,他还是编制了一份关于这个议题的文件。特雷斯卡认为,一旦关于建立国际局的想法提了出来,就不应该停滞不前,但建局的相关事宜并不在筹备委员会的职权范围之内。他建议,国际米制委员会的委员应在征求各自政府的意见后,再讨论斟酌这个问题。最后,会议决定延后讨论这个议题,同时为国际米制委员会编制了一份简短的建议书。
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