Еволюцията на метъра

2024 Автор: Sherilyn Boyd | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 09:37

Е, преди да обсъдим метъра, важно е да разберем какво е станало първо. Преди измерването, стандартната единица за измерване в Европа беше ярда и инчове. Макар че днес има точно определена дължина за един инч, да се върнем няколко стотин години и дефиницията да е малко по-слаба.

Например, в продължение на стотици години, официалното определение за инч беше както следва.

"Три зърна ечемик, сухи и кръгли, поставени от край до край, надлъжно"

За онези от вас, които не се интересуват от ечемик, на някои места един инч е равен на общата дължина на 12 макови семена. Както бе обсъдено в книгата, Ръководството на Британика за числата и измерванията, горната дефиниция е била въведена по време на царуването на крал Едуард II през 14 век. Известно е обаче, че ечемикът е стандартна единица за измерване в продължение на стотици години, преди това да се запознае по целия път до англосаксонците.

Също така, по-рано от това през 1150 г., крал Дейвид от Шотландия обявява "широчината на палеца на човек" като стандартна единица за измерване, която като много от тези други измервания, макар и практична в някои отношения, е масово глупава, ако се грижите за глоба точност на точката. Въпреки това, в цяла Англия, ечемикът е бил върховен, почти безпогрешен от стотици години.

Удивително, универсално приета стойност за инчовете не се прилага навсякъде по света до 1 юли 1959 г., след като редица държави колективно подписаха Международен договор за двора и паунда по-рано тази година през февруари. Страните, които включват САЩ, Канада, Великобритания, Южна Африка, Нова Зеландия и Австралия, стигнаха до извода, че един инч трябва да бъде официално и универсално признат като 25,4 милиметра.

И така, това, което прави тези фантастични метрични единици толкова точни, че те се считат за по-добри за измерване на дължината на инч от ечемиците? Е, защото метърът е получен от нещо, което всеки на Земята може да използва за справка, самата Земя.

Идеята за измервателния уред като измервателна единица беше предложена за първи път по време на Френската революция. Като пример за това колко е необходима универсално приета единица за измерване, според Кен Адлер, автор на, Мярката на всички неща: седемгодишната одисея, която трансформира света, имаше около 250 000 различни единици тежести и мярка, използвани във Франция през това време.

Сега първоначално имаше два метода за откриване на стандартна мерна единица; първото включваше махало с половин период от една секунда. Другата идея е да се намери дължината на един квадрант от меридиана на Земята и да се раздели на 10 милиона.

Френската академия на науките избра втората поради факта, че гравитацията може да варира толкова леко в зависимост от това къде сте на Земята, което би повлияло на люлеенето на махалото и ще доведе до стандартно измерване в световен мащаб, което е невъзможно да се разпознае,

Въпреки това, въпреки че през 1791 г. беше договорен метод за извличане на звеното, то точното разстояние на един квадрант от меридиана на Земята не беше известно по онова време. За да го открият, два забележителни френски астрономи от епохата Пиер Мечайн и Жан-Баптист Деламбер бяха изпратени в противоположни посоки от Париж, за да разчетат дължината на земния меридиан между Дюнкерк и Барселона.

Това, което трябваше да вземат двамата мъже малко повече от една година, всъщност завърши с отнемането на 7 години, откъдето дойде заглавието на книгата на Кен Адлер, спомената по-горе. Защо отне толкова време? Най-малкото причини, поради които те често бяха арестувани по време на съответните им пътувания - обикаляйки около геодезиите, вероятно изглеждаха подозрителни за властите по време на Френската революция.

Те в крайна сметка получиха необходимите измервания, но имаше проблем - Мечаин направи малка, но въпреки това значителна грешка много рано в процеса на картографиране на меридиана, който не бе открит до късно. Той не взе под внимание, че въртенето на Земята е направено за неравномерна форма. В резултат на това това неволно отхвърли целия резултат с много малък марж. Тази грешка продължава да преследва Мечаин за остатъка от живота си, което не беше дълго. В процеса на пътуване и опитвайки се да коригира грешката няколко години по-късно, той контрахира жълта треска и умря.

Накрая, грешката доведе до това, че първият измервател е изключен с приблизително 1/5 от милиметъра от това, което е посочено в определението.

Докато двойката се разпалваше в цяла Европа, французите все още се нуждаеха от нещо, за да се обадят на един метър, така че те имаха няколко платинени бара, излъчвани на базата на по-ранни, по-малко точни изчисления.Когато двойката се върна и беше изчислена точната цифра за един метър, лентата, която е най-близка до този резултат, беше поставена в трезора и тя стана официалният стандарт за измерване на брояча през 1799 г. По-късно тази година така наречената метрична система беше в цяла Франция.

Тази платинена лента, известна като метра на архивите беше всъщност използвана като буквална измервателна пръчка, за която всички останали измервателни уреди са били измервани за няколко години. Въпреки това натискът бързо се насочи към научната общност, за да се намери по-ефективен и лесно възпроизведен метод за разграничаване на дължината на един метър, тъй като все повече страни започнаха да прилагат метричната система.

В края на краищата, метровите пръчки, които се изхвърлят от платинения оригинал, са склонни както към повреда, така и до цялостно износване, което води до това, че никой не е напълно сигурен, че използват точно определенията като другите, което е нещо лошо, когато се опитва да направи наука, която изисква прецизни измервания.

За да се противодейства на това объркване и за да се уреди универсално съгласуван стандарт за измервателния уред, бяха поканени представители от над двайсет държави Международната комисия за измерване в Париж. Тези представители се срещнаха няколко пъти от 1870-1872 г. и решиха да внесат няколко нови "метрични прототипа", направени от 90% платина и 10% иридий, което ще стане новия стандарт, на който всички се измерват.

С течение на времето, ние сме придобили малко по-взискателни за процеса на измерване на метра. От 1960 г. официалната дефиниция се променя на:

… дължината, равна на 1650,763.73 дължини на вълните във вакуум на лъчението, съответстващи на прехода между нивата 2р₁₀ и 5d₅ от акринът 86 на криптон.

Това продължи едва през 1983 г., когато определението за метър отново се промени, тъй като технологията за измерване продължи да се подобрява.

Днес измерването на един метър е дошло пълен кръг, който ни връща към оригиналното изхвърлено предложение за използване на време, макар че сме станали малко по-напреднали от махалата. По-конкретно, един метър се определя като точно:

Дължината на пътя, изминат от светлината във вакуум по време на интервал от 1 / 299,792,458 от секундата.

Това е цифра, за която се е договорила, след като учените са я измервали с помощта на нещо, което всяка добра наука трябва да се опита да включи за максимални лазери.

Как съвременната версия се сравнява с оригиналните измервания на Méchain и Delambre? Оказва се, че техният електромер е само на разстояние от съвременната дефиниция с половин милиметър. Не е прекалено мръсен.