実現（計測学）

計量学において、測定単位の実現とは、その定義を現実に変換することである。^[1]

実現の概念の一例は、長さの単位であるメートルです。メートルはもともと、1791 年に、大円に沿った赤道から北極までの距離の 1,000 万分の 1 として定義されました。実際に長さを測定するには、この定義を測定に使用できる物理的なツールに変換する必要があります。メートル棒は、メートルの実現です。

国際度量衡局は、国際単位系（SI）の基本単位を実現するための技術を管理しており、7つの基本単位はすべて、標準キログラムなどの人間の人工物ではなく、自然の物理定数で定義されています。^{[2] [3]} 2019年のSI改訂に伴い、計量学のすべての基本単位は、人間の人工物ではなく、自然の物理定数で定義されるようになりました。これらの単位の実現は、各単位について、公開されている「単位の実現方法」によっても定義されています。これは、各単位を実際に実現するデバイスを構築するための詳細な技術手順です。これらの手順に従えば、有能な人であれば誰でもどの単位も実現できます。

例えば、メートルは1/299 792 458光が1秒間に進む距離。メートルを実現するための実践では、この距離を測定するための装置の作り方を説明しています。この装置を使用すると、メートルを実現したメートル棒を作ることができます。 ^[4]

国際計量用語では、 3 つの異なる実現方法が定義されています。

1. 定義から測定単位を実現する。
2. 測定基準の再現。
3. 特定の人工物を標準として採用すること。^[5]

オックスフォード英語辞典では、「実現する」（「realize」とも綴る）という言葉を「（想像、計画など）を現実の存在または事実に変換する」と定義しています。^[1] 国際計量用語集では、これを行う3つの異なる方法を特定しています。1つ目は定義からの測定単位の実現、2つ目は測定標準の複製、3つ目は特定の人工物を標準として実際に採用するプロセスです。^[6]

時間の認識は 3 つの段階を経てきました。第 1 段階と第 2 段階の両方で、人類は太陽時を使用していました。第 1 段階では、日時計やアストロラーベなどの装置を使用して地球の自転を観察することで時間を認識しました。第 2 段階では、砂時計や時計などの実際の計時装置が使用されました。経過時間ではなく時刻を知りたい場合は、時計を天文時刻と同期させました。第 3 段階では、地球の自転の変化を測定できるほど正確な時計が使用され、このような時計が地球の自転に代わって主要な時間の測定方法となりました。

• 日時計とアストロラーベ

• 時計の精度

• 放射周波数とSI

長さの単位は、質量（または重量）や時間とともに、人類が計測した最も古い量の 1 つです。歴史的には 2 つの異なるアプローチが使用されていました。1 つは、特定の種子や人体の一部などの自然に発生する現象を使用するもので、もう 1 つはコミュニティのリーダーが保持していた標準的な長さを使用するものでした。

• 自然単位–大麦、フィート
• 王権単位 – 統治者が持つ尺度
• 光の速度を利用して

現代的な実現例としては、光周波数標準によるメートルの実現が挙げられる。 ^[7]

• 古代の水差しなど
• SIの基本単位ではない

• 穀物
• 政府が保有する工芸品（例：国際キログラム原器）
• キブルバランスとアボガドロ実験

• 硝酸銀鉱床
• 導体間の力
• 電子の電荷

• 凍結水と沸騰水
• 非線形性など
• ボルツマン定数

• 目の敏感さ

• ほくろの発達