為什么1米不是更長一點或者更短一點?計量單位到底是誰定的呢?
天然的尺子
現(xiàn)在,“米制”是全球通用的長度計量單位。然而在統(tǒng)一計量標準之前,不同的國家、地區(qū)甚至村落之間就有不同的標準。當時的長度往往以身體部位作參照,如肘長、腳長、手指跨度等。這些衡量方式既雜亂又不精確,你的肘和我的肘又不一樣長,究竟用誰的呢?
隨著物資交換越來越頻繁,加上科學技術的發(fā)展,人們對統(tǒng)一度量的需求越來越強烈,“米制”就應運而生了。
“1米”的誕生
也許你會覺得是毫米或厘米這種比較小的單位最先誕生的,其實不然,最先誕生的是不長也不短的“米”。
今天的米制起源于18世紀90年代的法國,當時的法國科學院決定以北極—巴黎—赤道這條直線的長度為準,把它的1/10000000作為標準長度——1米。
定義是下好了,但要怎么測量呢?在18世紀,測量這么長的距離并非易事。兩位天文學家踏上旅程,花了6年時間才得到一個確切數(shù)值,再通過數(shù)學家的計算,1米從此誕生了。
哎呦!搞錯了
尷尬的是,人們不久后就發(fā)現(xiàn)當時的測量值錯了,導致米的長度比正確值短了2/10毫米。也許你會想,反正米的長度是人定義的,短了這么點也無所謂吧,但6年的測量工作不就是為了得到精確數(shù)值嗎?但可惜一切都晚了,1米長度的標準已經確定了這么久,人們只能將錯就錯。
但時間一長,問題來了。物質總會發(fā)生變化,米原器的精確度也會越來越低,永恒不變的標準就不存在了。很顯然,人們需要新的1米標準。
不會變的“米”
1960年,理想的方法終于被發(fā)明出來,那就是光譜法:讓米的長度標準按照恒定不變的某種自然現(xiàn)象來定義不就行了嗎!之后每隔幾年,國際計量大會都要重新討論米的定義。
在1983年,1米被定義為光在真空中行進1/299792458秒的距離,因為光的速度是恒定不變的,這就是沿用至今的米的定義,但更細微的修正還在一直繼續(xù)。