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“米”这个单位是怎么来的?带你了解一下米制简史

#「闪光时刻」主题征文 二期#

纵观人类的发展史,长度的计量历史悠久,但不统一。不同的国家,民族甚至是地区都有各自的一套计量标准。长度的计量单位因地而异会给经济文化上的交流带来诸多的麻烦。

虽然秦始皇统一六国实现了中国大统一,强硬地统一了当时中国的度量衡。但那只限于中国,当我们与其他国家进行交流时,因为度量衡的不同,还要进行进一步的协商。所以所以一个通用的计量单位显得尤为重要,今天我们说“米”这个单位。

米”的诞生

要说“米”,就要从法国资产阶级大革命开始说起,革命过后,法国人致力于统一计量标准的研究,于是1790年,法国国民议会通过决议,让法国科学院研究如何建立长度和质量等基本物理量基准的问题,为统一计量单位打好基础。

1791年,著名科学家拉格朗日当选为法国度量衡委员会主席。受法国大革命的思想影响,他致力于推动计量单位的统一,“米”这个单位由此诞生。

法国相关当局规定:把经过巴黎的地球子午线,也就是经线长的四千万分之一定义为1米。也可以这么说:l米是从地球北极到赤道距离的一千万分之一,为什么要选取地球子午线作为米定义的参照系呢?因为当时认为地球子午线长度是固定不变的。关于米的名称,则是选取古希腊文metron(度量)一词,后来则演变为meter。同年3月25日,法国国民议会同意了这一规定。

子午线有多长?

单位是定了,那子午线有多长呢?剩下的问题是如何测量地球子午线的长度。测量长度这件事情在今天可能很容易,但是在当时没有什么捷径,只有长途跋涉的边走边测量这个方法。所以就有两个天文学家约瑟夫·德朗布尔和安德烈·梅尚,1792年这俩人接受了这个艰巨的任务。任务是什么呢?简单说就是他们从巴黎出发背向而行,一个到敦刻尔克,一个到巴塞罗那,测量这一段子午线的长度。

走个七年也就是1799年,这俩人终于在法国南部的一个城市汇合。他俩带着勘测资料回到巴黎的时候当时的统治者拿破仑也给了他们极高的评价:“胜利如过眼烟云,但是这项成就会永存于世。”为了纪念米的诞生和这两位科学家的探测活动,国际科学委员会,还用纯铂制成一根1米长的金属棒,也就是米原器。

虽然限于当时的技术条件,这根金属棒造出来后比当时的测量数据长了0.2毫米,但不重要不重要,这根棒主要是用来纪念和传达探索精神的。

米制的世界化

1812年法国颁布并施行“米制”,1875年5月20日,20个国家正式签署《米制公约》,确定米制为国际通用的计量单位,并决定成立国际计量委员会和国际计量局。到了1889年,国际米原器被制造并选出。

米”的科学化

因为你这个单位是人们通过距离的测量而给出的一个单位长度。但因为科学家们脑洞大开的属性,总想把米这个单位安到其他研究上,这就导致了近代米这个单位被赋予了各种定义。

而且国际米原器这个东西他毕竟是用金属做的,精度不高而且容易损坏。所以科学家们一直在给它找备胎,经过数十年的探索,米这个单位历经了:镉的红色光谱线,氪-86的橙色谱线这些被我们赋予的定义。

但随着科学的不断发展,人们对于精度这个东西要求越来越高,我们就发现原子光谱这个东西容易受到很多因素的影响,比如说电流,温度。

于是人们就想:要不咱们用光子吧,所以到了1983年10月,国际计量大会得出米这个单位的新定义:1米是光在真空中1/299792458秒的时间间隔内的行程长度。此次关于米的定义是长度计量科学史上的一次革命,具有非常重要的科学意义。把光速作为一个精确的常数,可以把长度单位统一到时间计量上,这样就可以利用时间计量的高精度来提高长度计量的精度了。

总之,米制这个法国大革命的伟大产物从此开始影响世界,一直到今天。

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