Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Физическая лаборатория Национальная ( NPL ) является национальными эталонами лаборатории Соединенного Королевства. Это одна из самых обширных государственных лабораторий в Великобритании, имеющая престижную репутацию за свою роль в установлении и поддержании физических стандартов для британской промышленности.

Основанный в 1900 году, он является одним из старейших метрологических институтов в мире. Среди бывших руководителей NPL много людей, которые были столпами британского научного истеблишмента. [2] [3] Исследовательская работа в NPL способствовала развитию многих научных дисциплин, включая разработку атомных часов, а также коммутации пакетов , которая сегодня является одной из фундаментальных технологий Интернета . [4] [5] [6]

НПЛ базируется в Буши-парке в Теддингтоне , Англия. Он находится в ведении Департамента бизнеса, энергетики и промышленной стратегии .

История [ править ]

Предшественники [ править ]

В начале 1850-х годов обсерватория Кью начала испытывать метеорологические инструменты и другое научное оборудование за плату. Обсерваторией руководили приверженцы науки на собственные средства. По мере того как университеты Соединенного Королевства создавали и расширяли физические факультеты, в руководящем комитете Обсерватории в последние два десятилетия XIX века все больше доминировали оплачиваемые университетские физики, и к тому времени тестирование приборов стало основной ролью обсерватории. Физики стремились создать финансируемое государством научное учреждение для тестирования электрических стандартов. [7]

Отделение электричества Национальной физической лаборатории в 1944 году.

Основание [ править ]

Национальная физическая лаборатория была основана в 1900 году в Буши-Хаус в Теддингтоне на месте обсерватории Кью. Его цель заключалась в «стандартизации и проверке инструментов, для тестирования материалов и для определения физических констант». [8] Он вырос, чтобы заполнить большой выбор зданий на территории Теддингтона. [9]

Конец 20 века [ править ]

NPL приобрела большую современную лабораторию по контракту с частной финансовой инициативой в 1998 году. Строительством занимался Джон Лэйнг . [10]

Первоначально лаборатория находилась в ведении правительства Великобритании, а ее сотрудники работали на государственной службе . На администрирование NPL был заключен контракт в 1995 году по модели, управляемой государственным подрядчиком, при этом Serco выиграла тендер, а весь персонал был переведен к ним на работу. В рамках этого режима накладные расходы сократились вдвое, доходы третьих сторон выросли на 16% в год, а количество опубликованных рецензируемых исследовательских работ увеличилось вдвое. [11]

21 век [ править ]

Обслуживание нового лабораторного здания, которое выполняла Serco , было передано DTI в 2004 году после того, как вовлеченные компании частного сектора понесли убытки в размере более 100 миллионов фунтов стерлингов. [10]

В 2012 году было решено изменить операционную модель для NPL с 2014 года, чтобы включить в нее академических партнеров и создать институт последипломного обучения на месте. [12] Дата перехода была позже перенесена на год. [13] Кандидатами на роль ведущего научного партнера были университеты Эдинбурга , Саутгемптона , Стратклайда и Суррея [14], при этом альянс университетов Стратклайда и Суррея был выбран в качестве предпочтительных партнеров. [15]

В январе 2013 года было объявлено о финансировании новой лаборатории передовой метрологии стоимостью 25 млн фунтов стерлингов, которая будет построена на месте существующего неиспользуемого здания. [16] [17]

1 января 2015 года лаборатория снова перешла в собственность Департамента бизнеса, инноваций и профессиональных навыков (ныне Департамент бизнеса, энергетики и промышленной стратегии) [18].

Известные исследователи [ править ]

Роберт Уотсон-Ватт

Исследователи, работавшие в NPL, включают: [19] DW Dye, который проделал важную работу по разработке технологии кварцевых часов . Изобретатель сэр Барнс Уоллис провел раннюю разработку «прыгающей бомбы», которая использовалась во время рейдов «разрушителей плотин». [20] Х. Дж. Гоф , один из пионеров исследований усталости металлов , проработал в NPL 19 лет с 1914 по 1938 год. Сидней Голдштейн и сэр Джеймс Лайтхилл работали в отделе аэродинамики NPL во время Второй мировой войны, исследуя теорию пограничного слоя и сверхзвуковую аэродинамику соответственно. . [21]

Алан Тьюринг , известный своей работой в Школе государственного кода и шифра (GC&CS) в Блетчли-парке во время Второй мировой войны по расшифровке немецких зашифрованных сообщений, работал в Национальной физической лаборатории с 1945 по 1947 год. [22] Он разработал там ACE. (Automatic Computing Engine), которая была одной из первых разработок для компьютера с хранимой программой. Доктор Клиффорд Ходж также работал там и занимался исследованиями в области полупроводников. Среди других, кто работал в NPL, есть Роберт Уотсон-Ватт , которого обычно считают изобретателем радара, Освальд Кубашевски, отец термодинамики вычислительных материалов ичисленный аналитик Джеймс Уилкинсон . [23]

Металлург Вальтер Розенхайн была назначена первым научным сотрудником NPL в 1915 году, Мари Лаура Вайолет Гайлер и Изабель Хэдфилд . [24]

Исследование [ править ]

Исследования NPL внесли вклад в физику , материаловедение , вычисления и бионауку . Приложения были найдены в проектировании судов , разработке самолетов , РЛС , компьютерных сетей и глобального позиционирования . [25]

Атомные часы [ править ]

Луи Эссен

Первые точные атомные часы, эталон цезия, основанный на определенном переходе атома цезия-133 , были построены Луи Эссеном и Джеком Парри в 1955 году в NPL. [26] [27] Калибровка стандартных атомных часов цезия проводилась с использованием астрономической шкалы эфемерид времени (ET). [28] Это привело к международно согласованному определению последней секунды в системе СИ , основанной на атомном времени. [29]

Метрология [ править ]

Национальная физическая лаборатория занимается новыми разработками в метрологии , такими как метрологические исследования и стандартизация нанотехнологий . [30] Он в основном базируется в Теддингтоне, но также имеет площадку в Хаддерсфилде для измерения размерной метрологии [31] и установку подводной акустики на водохранилище Рэйсбери . [32]

Вычисления [ править ]

NPL проводит компьютерные исследования с середины 1940-х годов. [33] С 1945 года Алан Тьюринг руководил разработкой компьютера Automatic Computing Engine (ACE). Проект ACE был чрезмерно амбициозным и провалился, что привело к уходу Тьюринга. [34] Дональд Дэвис взял на себя проект и сосредоточился на поставке менее амбициозного компьютера Pilot ACE , который впервые заработал в мае 1950 года. Среди тех, кто работал над проектом, был американский пионер компьютеров Гарри Хаски . Коммерческое подразделение DEUCE было произведено компанией English Electric Computers и стало одной из самых продаваемых машин 1950-х годов. [34]

Коммутация пакетов [ править ]

Начиная с середины 1960-х годов Дональд Дэвис и его команда из NPL первыми разработали коммутацию пакетов , которая сейчас является доминирующей основой для передачи данных в компьютерных сетях по всему миру. Дэвис спроектировал и предложил национальную сеть передачи данных на основе коммутации пакетов в своем предложении 1965 года о разработке национальной службы связи для обработки данных в режиме онлайн . [35] Впоследствии команда НПЛ (Дэвис, Дерек Барбер, Роджер Скантлбери , Питер Уилкинсон, Кейт Бартлетт и Брайан Олдос) [36]разработал концепцию локальной сети, которая работала с 1969 по 1986 год, и провел работу по анализу и моделированию производительности сетей с коммутацией пакетов, включая сети дейтаграмм . Их исследования и практика оказали влияние на ARPANET в Соединенных Штатах, предшественнике Интернета , и на других исследователей в Великобритании и Европе. [37] [38] [39] [40]

NPL спонсирует открытую в 2009 году галерею о развитии пакетной коммутации и «Технологии Интернета» в Национальном музее вычислительной техники . [41]

Межсетевое взаимодействие [ править ]

NPL принимала участие в исследовании межсетевого взаимодействия. Дэвис, Скантлбери и Барбер были членами Международной сетевой рабочей группы (INWG), которая разработала протокол для межсетевого взаимодействия . [42] [43] [44] Соединение существующих сетей создает «базовую дилемму», поскольку общий протокол хоста потребует реструктуризации существующих сетей. NPL связаны с Европейской информатической сетью (Барбер руководил проектом, а Скантлбери - техническим вкладом Великобритании) [45] [46] [47] путем перевода между двумя различными хост-протоколами; то есть, используя шлюз. Одновременно соединение NPL с экспериментальной службой с коммутацией пакетов почтового отделения использовало общий протокол хоста в обеих сетях. Исследование NPL подтвердило, что создание общего хост-протокола будет более надежным и эффективным. [48] Протокол EIN помог запустить предложенный стандарт INWG. [49]

Альбом для вырезок [ править ]

Scrapbook - это система хранения и поиска информации, которая заработала в середине 1971 года. Он включал то, что теперь называлось бы текстовым редактором, электронной почтой и гипертекстом. В этом он предвосхитил многие элементы всемирной паутины . Проектом руководил Дэвид Йейтс, который сказал об этом: «У нас было сообщество ярких людей, которые интересовались новым, они были хорошей пищей для такой системы, как Scrapbook» и «Когда у нас было более одной системы Scrapbook, гиперссылки могли быть по сети без ведома пользователя о том, что происходит ». [50] [51]Было решено, что любая коммерческая разработка Scrapbook должна быть оставлена ​​на усмотрение промышленности, и лицензия была передана Triad, а затем BT, которая продавала его как Milepost и разработала процессор транзакций в качестве дополнительной функции. Различные реализации продавались на машинах DEC, IBM и ITL. Все альбомы NPL были закрыты в 1984 году. [52]

Электромагнетизм [ править ]

NPL обеспечивает точные и повторяемые измерения электромагнитных параметров по всему спектру, от постоянного тока до оптических частот, которые можно проследить до системы SI. Многие новые технологии, такие как 5G , и возможности их использования, такие как умные города , Индустрия 4.0 , подключенные и автономные транспортные средства (CAV) и точное земледелие, основаны на точных и отслеживаемых измерениях в радиочастотном , микроволновом и миллиметровом диапазонах. Работа NPL помогает тестировать и проверять новые технологические инновации и выводить их на рынок. Исследование 2020 года, проведенное учеными из Лондонского университета королевы Мариии NPL успешно использовали микроволны для измерения молекул крови, на которые, как известно, влияет обезвоживание. [53]

Директора НПЛ [ править ]

Директора NPL включают ряд известных лиц. [54]

  • Сэр Ричард Тетли Глейзбрук , 1900–1919 гг.
  • Сэр Джозеф Эрнест Петавель , 1919–1936 гг.
  • Сэр Фрэнк Эдвард Смит , 1936–1937 (действующий)
  • Сэр Уильям Лоуренс Брэгг , 1937–1938 гг.
  • Сэр Чарльз Гальтон Дарвин , 1938–1949
  • Сэр Эдвард Виктор Эпплтон , 1941 (действующий)
  • Сэр Эдвард Крисп Буллард , 1948–1955 гг.
  • Доктор Реджинальд Лесли Смит-Роуз , 1955–1956 (действующий)
  • Сэр Гордон Бримс Блэк Макайвор Сазерленд , 1956–1964
  • Д-р Джон Вернон Данворт , 1964–1977 гг.
  • Д-р Пол Дин , 1977–1990 гг.
  • Д-р Питер Клэпхэм , 1990–1995 гг.

Управляющие директора

  • Д-р Джон Рэй, 1995–2000 гг.
  • Д-р Боб МакГиннес , 2000–2005 гг.
  • Стив Маккуиллан , 2005–2008 гг.
  • Д-р Мартин Сене , 2008–2009, 2015 (исполняющий обязанности)
  • Д-р Брайан Баушер , 2009–2015 гг.

Генеральные директора

  • Д-р Питер Томпсон, 2015 – настоящее время [55]

Здания НПЛ [ править ]

  • Здания НПЛ
  • Кустистый дом

  • Здание Дарвина

  • Часть нового здания

  • Картина лаборатории Ли Кэмпбелла, постоянного художника в 2009 году.

  • План первого этажа Кустового дома 1901/1902 гг.

  • План подвала Кустового дома в 1901/1902 гг.

См. Также [ править ]

  • Список государственных научно-исследовательских институтов Великобритании
  • Национальный институт стандартов и технологий США
  • Национальная физическая лаборатория Индии

Ссылки [ править ]

  1. ^ «О нас» . НПЛВеб-сайт . Проверено 24 февраля 2021 года .
  2. ^ Нотон, Джон (24 сентября 2015). Краткая история будущего . Орион. ISBN 978-1-4746-0277-8.
  3. Рассел, Эндрю Л. (28 апреля 2014 г.). Открытые стандарты и цифровая эпоха: история, идеология и сети . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-1-139-91661-5.
  4. ^ Нидхэм, Роджер М. (2002). "Дональд Уоттс Дэвис, CBE 7 июня 1924 - 28 мая 2000". Биографические воспоминания членов Королевского общества . 48 : 87–96. DOI : 10,1098 / rsbm.2002.0006 . ISSN 0080-4606 . S2CID 72835589 . Это было началом 10-летней новаторской работы NPL в области коммутации пакетов. ... На этой лекции он впервые узнал, что Пол Бэран из корпорации RAND предложил аналогичную систему в контексте военной связи. Его отчет не был таким подробным, как план Дэвиса, и по нему не было принято никаких мер.  
  5. Перейти ↑ Feder, Barnaby J. (4 июня 2000 г.). «Дональд В. Дэвис, 75 лет, умер; помог улучшить сети передачи данных» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 10 января 2020 года . Дональд У. Дэвис, предложивший метод передачи данных, сделавший возможным Интернет 
  6. ^ Харрис, Тревор, Кто отец Интернета? Дело Дональда Уоттса Дэвиса , получено 10 июля 2013 г.
  7. Macdonald, Lee T. (26 ноября 2018 г.). «Университетские физики и истоки Национальной физической лаборатории, 1830–1900» . История науки . 59 (1): 73–92. DOI : 10.1177 / 0073275318811445 . PMID 30474405 . S2CID 53792127 .  
  8. ^ "история" . Национальная физическая лаборатория . Проверено 6 мая 2018 .
  9. ^ "Разработка сайта NPL 1900-1970.pdf" (PDF) . 2013. Архивировано из оригинального (PDF) 24 декабря 2013 года . Проверено 23 декабря 2013 года .
  10. ^ a b «Прекращение действия контракта PFI с Национальной физической лабораторией | Национальное аудиторское управление» . nao.org.uk . 2013 . Проверено 23 декабря 2013 года .
  11. ^ Лаборатории под микроскопом - Ethos . Ethosjournal.com (2 февраля 2012 г.). Проверено 12 апреля 2014 г.
  12. ^ «Microsoft Word - Информационный документ от 26 марта 2013 г._final - Creating-a-new-partnership-for-the-npl -riefing-note.pdf» (PDF) . 2013 . Проверено 23 декабря 2013 года .
  13. ^ Escape, The. "Серко" . Serco . Проверено 24 февраля 2021 года .
  14. ^ «Будущая деятельность Национальной физической лаборатории | Национальная измерительная система | BIS» . bis.gov.uk . 2013 . Проверено 23 декабря 2013 года .
  15. ^ «Пресс-релиз - Университеты Суррея и Стратклайда выбраны в качестве стратегических партнеров в будущей работе Национальной физической лаборатории» (PDF) . НПЛ. 10 июля 2014. с. 5 . Проверено 11 июля 2014 года .
  16. ^ Willetts, Дэвид (2013). «Объявление о создании лаборатории передовой метрологии в NPL стоимостью 25 миллионов фунтов стерлингов» . bis.gov.uk (пресс-релиз) . Проверено 23 декабря 2013 года .
  17. ^ "Национальная физическая лаборатория, Хэмптон-роуд, Теддингтон, Миддлсекс, Соединенное Королевство, TW11 0LW - aml-letter-july2013.pdf" (PDF) . 2013. Архивировано из оригинального (PDF) 24 декабря 2013 года . Проверено 23 декабря 2013 года .
  18. ^ Будущее функционирование Национальной физической лаборатории (NPL). Проверено 24 марта 2015 г.
  19. ^ «Известные личности» . Национальная физическая лаборатория . Проверено 17 октября 2017 года .
  20. ^ Биографические воспоминания членов Королевского общества
  21. ^ "Профессор сэр Джеймс Лайтхилл FRS" . Имперский колледж Лондона . Проверено 31 июля 2020 года .
  22. Перейти ↑ Copeland, B. Jack (2006). Колосс: секреты компьютеров для взлома кода Блетчли-Парка . Издательство Оксфордского университета. п. 108. ISBN 978-0-19-284055-4.
  23. ^ "Джеймс (Джим) Харди Уилкинсон" . Компьютерное общество IEEE . Проверено 6 мая 2018 .
  24. ^ Мерфи, AJ (1976). «Мари Лаура Вайолет Гайлер» . Природа . 263 (5577): 535–536. DOI : 10.1038 / 263535b0 . ISSN 1476-4687 . 
  25. ^ «Исследования» . Национальная физическая лаборатория . Проверено 17 октября 2017 года .
  26. ^ Эссен, Л .; Парри, JVL (1955). «Атомный эталон частоты и временного интервала: цезиевый резонатор». Природа . 176 (4476): 280–282. Bibcode : 1955Natur.176..280E . DOI : 10.1038 / 176280a0 . S2CID 4191481 . 
  27. ^ "60 лет атомным часам" . Национальная физическая лаборатория . Проверено 17 октября 2017 года .
  28. ^ В. Марковиц; Художественный зал; Л. Эссен; JVL Parry (1958). «Частота цезия в эфемеридном времени». Письма с физическим обзором . 1 (3): 105–107. Полномочный код : 1958PhRvL ... 1..105M . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.1.105 .
  29. ^ "Что такое международное атомное время (TAI)?" . Время и дата . Проверено 6 мая 2018 .
  30. Перейти ↑ Minelli, C. & Clifford, CA (2012). «Роль метрологии и Национальной физической лаборатории Великобритании в нанотехнологиях». Восприятие нанотехнологий . 8 : 59–75.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  31. ^ «Услуги по осмотру и измерениям специалиста по размерам: Услуги по измерению: Коммерческие услуги: Национальная физическая лаборатория» . npl.co.uk . 2013. Архивировано из оригинала 24 декабря 2013 года . Проверено 23 декабря 2013 года .
  32. ^ «Калибровка и определение характеристик гидролокаторов и систем: Продукты и услуги: Подводная акустика: Акустика: Наука + Технология: Национальная физическая лаборатория» . npl.co.uk . 2013. Архивировано из оригинала 24 декабря 2013 года . Проверено 23 декабря 2013 года .
  33. ^ "История вычислений NPL" . Национальная физическая лаборатория . Проверено 17 октября 2017 года .
  34. ^ a b Кембелл-Келли, Мартин (осень 2008 г.). «Профили первопроходца: Дональд Дэвис» . Компьютерное воскресение (44). ISSN 0958-7403 . 
  35. ^ Дэвис, DW (1966), Предложение для сети цифровой связи (PDF) , Национальная физическая лаборатория
  36. ^ «Технология Интернета» . Национальный музей вычислительной техники . Проверено 3 октября 2017 года .
  37. ^ Гиллис, Джеймс; Кайо, Роберт (2000). Как зародилась сеть: история всемирной паутины . Издательство Оксфордского университета. п. 25 . ISBN 978-0192862075.
  38. Перейти ↑ Isaacson, Walter (2014). Новаторы: как группа хакеров, гениев и компьютерных фанатов создала цифровую революцию . Саймон и Шустер. п. 237. ISBN. 9781476708690.
  39. ^ К. Хемпстед; У. Уортингтон (2005). Энциклопедия технологий 20-го века . Рутледж . ISBN 9781135455514.
  40. Стюарт, Билл (7 января 2000). «Национальная физическая лаборатория Великобритании (NPL) и Дональд Дэвис» . Живой Интернет . Проверено 12 мая 2008 года .
  41. ^ «Технология Интернета» . Национальный музей вычислительной техники . Проверено 3 октября 2017 года .
  42. ^ Маккензи, Александр (2011). «INWG и концепция Интернета: рассказ очевидцев». IEEE Annals of the History of Computing . 33 (1): 66–71. DOI : 10,1109 / MAHC.2011.9 . ISSN 1934-1547 . S2CID 206443072 .  
  43. ^ Скантлебюри, Роджер (25 июня 2013). « Пионеры Интернета, отмахнутые от истории » . Хранитель . Проверено 1 августа 2015 года .
  44. ^ «Как мы почти изобрели Интернет в Великобритании | New Scientist» . www.newscientist.com . Дата обращения 7 февраля 2020 .
  45. ^ А, BarberD Л. (1 июля 1975 г.). «Стоимость проекта 11». Обзор компьютерных коммуникаций ACM SIGCOMM . 5 (3): 12–15. DOI : 10.1145 / 1015667.1015669 . S2CID 28994436 . 
  46. ^ Стандарты связи: Отчет о современном состоянии 14: 3
  47. ^ "EIN (Европейская сеть информатики) - CHM Revolution" . www.computerhistory.org . Дата обращения 5 февраля 2020 .
  48. ^ Аббат, Janet (2000). Изобретая Интернет . MIT Press. п. 125. ISBN 978-0-262-51115-5.
  49. ^ Харди, Дэниел; Маллеус, Гай (2002). Сети: Интернет, Телефония, Мультимедиа: конвергенции и взаимодополняемость . Springer Science & Business Media. п. 505. ISBN 978-3-540-00559-9.
  50. Уорд, Марк (5 февраля 2010 г.), Алан Тьюринг и компьютер Ace , BBC News
  51. Дэвид Йейтс говорит об альбоме для вырезок. YouTube. 10 декабря 2009 г.
  52. Альбом для вырезок и зонтик (групповое ПО 70-х годов) , Retro Computing Forumкоторый цитирует Йейтса, Дэвида М. (1997), Turing's Legacy: A History of Computing in the National Physical Laboratory 1945-1995 , Science Museum, ISBN 978-0901805942
  53. ^ Исследователи используют микроволны для измерения признаков обезвоживания , 2020 , получено 8 марта 2021 года.
  54. ^ "Директора" . Национальная физическая лаборатория . Проверено 17 октября 2017 года .
  55. ^ «Новый генеральный директор Национальной физической лаборатории: Новости: Новости + События: Национальная физическая лаборатория» . npl.co.uk . 2015 . Проверено 1 сентября 2015 года .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Клэкстон, Дж. К. (1983). «Национальная физическая лаборатория - история». Вестник физики . 34 (9): 395. DOI : 10,1088 / 0031-9112 / 34/9/029 . ISSN  0031-9112 .
  • Макдональд, Ли Т. (2018). «Университетские физики и истоки Национальной физической лаборатории, 1830–1900». История науки . 59 (1): 73–92. DOI : 10.1177 / 0073275318811445 . ISSN  0073-2753 . PMID  30474405 . S2CID  53792127 .
  • Мозли, Рассел (1978). «Истоки и первые годы национальной физической лаборатории: глава в предыстории британской научной политики». Минерва . 16 (2): 222–250. DOI : 10.1007 / BF01096015 . ISSN  0026-4695 . JSTOR  41820329 . S2CID  144283941 .
  • Йейтс, Дэвид М. (1997). Наследие Тьюринга: история вычислений в Национальной физической лаборатории 1945–1995 . Национальный музей науки и промышленности. ISBN 978-0-901805-94-2.
  • Вигуро, П. (1988). «Электрические блоки в Национальной физической лаборатории, 1900-50» . Доклады, представленные на шестнадцатом выходном совещании IEE по истории электротехники : 9–12.

Внешние ссылки [ править ]

  • Рождение Интернета в Великобритании. Видео Google с участием Роджера Скантлбери, Питера Уилкинсона, Питера Кирстейна и Винта Серфа, 2013 г.
  • Веб-сайт NPL
  • Видео-подкаст NPL
  • Второе здоровье в второй жизни
  • Домашняя страница NMS
  • Канал НПЛ на YouTube
  • НПЛ Спортивно-социальный клуб
  • Профиль Ethos Journal Национальной физической лаборатории
  • Ученики Национальной физической лаборатории
  • Член парламента Бенджамина Стоуна и НПЛ - Живое наследие парламента Великобритании