“科学是从测量开始的。”著名科学家门捷列夫这样说。

七个基本物理量（七个基本物理量及其单位）

可见测量的重要性，人类生产活动和日常生活离不开计量。科学就是在从人类的测量开始。

物理学能发展成为一门科学，就是因为它明确的可以测量的物理量。

卡末林-昂内斯曾经要求在莱顿大学物理实验室的每个大门上曾经写着，“知识来源于测量”的标语。特别强调测量对科学研究的意义。

计量学与物理学相比，计量学的起源更古老，历史更悠久。

1685年牛顿建立的经典力学，为近代计量学打开了新的一页。近代物理的一些量，如：质量、力、长度、能量、速度、时间、加速度、压力、温度等；创造了许多测量仪器和装置，如天平、温度计、脉博计、望远镜等。

运用最新的物理知识和物理常数来定义未来计量基准，是未来计量的发展趋势。

18世纪中期，人类在接受牛顿力学后，对地球的形状产生争议。1735—1741年，巴黎科学院派出两支测量队，用传统测地技术测定当地经线的一度弧长。

克莱罗率领的南美秘鲁远征队于1735年出发，莫培都率领的极地拉普兰考察队次年出发，全部工作于1744年结束，两地的测量结果证实，地球的形状是两极略扁的椭球。1754年，天文学家拉·卡伊首次测量了南部非洲的地球子午线弧长。

1790年，法国国民议会要求法国科学研究所研究，如何建立以牛顿力学为基础的长度和质量为基准的统一计量单位。

1791年法国科学家取地球子午线长度的四千万分之一为一米，并制成了第一个标准米尺，这个标准米尺成为世界上最早的米原器，保存在法国档案馆。

来自英国和爱尔兰的一些天文学家对这次日食的观察......很可能是整个二十世纪最重要的科学测量。

1919年5月29日，英国和爱尔兰的一些天文学家成功地拍摄了一些最接近黑暗太阳的星星。经过多次计算，从普林西比岛捕获的这些恒星在天空中的位置，表明爱因斯坦的相对论理论通过了验证。

现在天文学家已经在现实中观测到了爱因斯坦的预言，并且用它来解决宇宙白矮星的质量之谜，这在以前只有在理论上才有可能。相对论为理解星系（包括我们银河系）的演化开辟了新的道路，同时也为确定不容易用其他方法测量的天体的质量提供了一个新工具。

人类生产生活离不开计量，人类从土地测量，天文历法的测量发展出来的数学，在中西方发展出不同的方向。

科学实验从本质来说需要在受控条件下对某些变量进行测量。可以说，科学研究从测量开始

古希腊从一开始，就吸收了两河流域的文化，在唯理主义氛围中，学者把学来的经验的算术和几何法则，提升到具有逻辑结构的论证数学体系中。

与西方不同的中国，在儒、法、道的影响下，注重的是治国经世、社会伦理和修身养性，与希腊学派的唯理主义区别很大。

中国虽然也有名、墨两家关注科学，讨论了形式逻辑的某些法则，只是远远不占据主流地位，后世人对科学发展的态度也并不积极。

思想家顾准慨叹于中国人太聪明，太善于综合，是“天生的辩证法家”，因而不肯像希腊人那样去做建立文法学、逻辑学、几何学之类的笨功夫，对事事物物分门别类，深钻细研，开展测量观察因而发展不出科学来。

20世纪以来，随着量子技术的发展，人类对自然界的基本物理量或常数的测量准确度极大提高，比如光速、普朗克常数等，而且还发现这些常数比实物更加稳定，不会发生变化。

以千克为例，最初定义为4摄氏度时1立方分米水的质量，以一块保存在国际计量局的铂铱合金圆柱体为实物基准，即“国际千克原器”（IPK，俗称大K），代表1千克的质量。各个国家的质量基准需要定期到国际计量局与大K做比对和校准，以保证各国质量单位的准确性。

但是，以实物作为基准，会遇到一个问题：这些实物会随时间推移或环境改变而发生变化。比如大K是用19世纪末20世纪初工业界所能提供的最好的材料及工艺制成的，但时间久了还是会因为一些不易控制的物理或化学变化，导致其保存的量值有所改变。

第26届国际计量大会通过决议，千克、安培、开尔文和摩尔等4个国际单位制，分别改由普朗克常数、基本电荷常数、玻尔兹曼常数和阿佛加德罗常数来定义，自此，国际单位制的七个计量单位，均实现量子化定义，实物基准被自然常数取代。

他们将计量单位与物理常数联系起来，以量子物理为基础的自然基准取代实物基准。这样不必担心它们发生变化或丢失和“掉在地上”损坏后，给全球计量量值一致性带来的灾难。而且，准确度大幅提高。

1967年，时间基准率先完成量子化变革，以铯-133原子超精细能级跃迁频率来定义秒：铯-133原子“振动”9192631770次的时间周期为1秒。重新定义后的秒，比以前的测量精度提升了上千万倍。然后是米，其新定义为光在真空中1/299792458秒（接近三亿分之一秒）内行进的距离，作为实物基准的米尺被光速这样的自然常数所取代。

大K是最后一个退出历史舞台的实物基准。千克的新定义根据质量与能量的关系来确定，以量子力学中用于计算光子能量的普朗克常数作为新标准。

至此，我们彻底告别了“千克”等国际单位使用实物来定义测量单位的时代。这样不仅保证了计量单位的稳定性，而且使计量单位可以通过量子等新技术复现。

计量作为人类物质交换的基础条件，在社会发展和民生中起到了非常重要的作用。

18世纪中后期的法国，由于启蒙运动的影响和大革命的发展，科学迅速发展。

法国从1789-1793年经历着一场波澜壮阔的资产阶级革命，在革命进程中，不断提出建立资本主义经济秩序的政策法令。1789年8月初，制宪议会在通过“八月法令”的同时颁布了另一些法令，如取消行会制度、粮食自由买卖、废除内地税卡、统一度量衡和币制等。1799年，拿破仑·波拿巴掌握政权之后，开始国内改革，实行一系列加强统治的经济措施。采用十进制计量单位也被提到议事日程上来。

法国在17世纪后期就开始地球弧长测量，1683-1718年，天文学家卡西尼父子(G.D.Cassini&J.Cassini)在通过巴黎子午线圆上，用三角测量法测量了弧幅8°20′的弧长，并推算地球椭圆球的长半轴的扁率。

米制单位的建立成为法国大革命的第一个科学成果。法国很快超过英国，处在了世界发达国家行列。

现在人类在仰望夜空的时候可能会提出这样的问题：宇宙的尽头在哪里？怎样冲出太阳系，人类将向何处发展。现在人类开始在构想新的测量方法。