في الأعلى تضيء مثلثات سلسلة خط الطول واحدًا تلو الآخر، من دنكيرك إلى برشلونة. تمرّ عبر أقواس الحرف m موجة برتقالية من خط الكريبتون. وفي الأسفل يرقد القضيب المعياري وعلى طرفيه خطوط محفورة. نبضة ضوء حمراء تجري عليه من الصفر حتى علامة 1 m وتومض. فوق الخط الأيمن يقف مجهر: الخطوط تنزلق ببطء في صليب خيوطه. وفي النافذة N تمرّ أهداب التداخل.
صفحة الوحدة
الطول مراجعة 2026-10المتر m
وحدة أساسية في النظام الدولي · الكمية: الطول L
سبع سنوات على قوس خط الطول، وجاء القضيب أقصر بمقدار 0,2 mm
في يونيو 1792 خرج من باريس فلكيان، ديلامبر وميشان. كُلِّفا بقياس قوس خط الطول من دنكيرك إلى برشلونة. وكان المراد من هذا القوس وحدة طول جديدة: جزء من عشرة ملايين من المسافة بين القطب وخط الاستواء. استغرق العمل سبع سنوات.
في 1799 صُنع وفق حساباتهما قضيب من البلاتين: متر الأرشيف. وتبيّن لاحقًا أنه أقصر من المقصود بنحو 0,2 mm. لم يُصحَّح: فقد ضُبطت المساطر عليه. ومنذ ذلك الحين تغيّر التعريف ثلاث مرات. وفي كل مرة بقي الطول نفسه، ولم يتغيّر إلا أسلوب استنساخه.
يُعرَّف المتر اليوم بسرعة الضوء. إنه المسافة التي يقطعها الضوء في الفراغ خلال 1/299 792 458 من الثانية. العدد c مثبَّت بدقة، لذلك يُستنسخ المتر بالدقة نفسها التي تُستنسخ بها الثانية.
الرمز حرف m لاتيني صغير، قائم بلا نقطة. وفي النص الروسي يُكتب «м». أما M الكبيرة فليست المتر بل البادئة ميغا: Mm هو الميغامتر، ألف كيلومتر.
m هو المتر، لا الكتلة m ولا الدقيقة min. وmm هو المليمتر، لا «متر في متر»: المتر المربع يُكتب m². والميل البحري يُرمز له M أو NM، ويُخلط بينه وبين المتر أكثر مما يُظن.
01 · التعريف
خط الطول · القضيب · الموجة · الضوءالمتر هو طول المسار الذي يقطعه الضوء في الفراغ خلال 1/299 792 458 من الثانية. هكذا صيغ التعريف منذ 1983. ومنذ 2019 تُصاغ الفكرة نفسها بعدد: سرعة الضوء c تساوي بالضبط 299 792 458 m/s.
تعريف كهذا لا يحتاج إلى معيار محفوظ. يستطيع أي مختبر أن يستنسخ المتر بنفسه إذا كانت لديه ساعة دقيقة ومصدر ضوء معلوم التردد. وعمليًا يُستعمل ليزر مثبَّت التردد وتُعَدّ الأطوال الموجية.
قبل ذلك عُرِّف المتر ثلاث مرات، وفي كل مرة بطريقة مختلفة. أولًا بحجم الأرض. ثم بقضيب من البلاتين في قبو تحت باريس. ثم بطول موجة ضوء مصباح الكريبتون. وفي كل خطوة كان التعريف الجديد يُكيَّف مع الطول القديم، وكانت الدقة تزداد نحو مئة مرة.
بماذا قيس المتر وبأي دقة
أربع علامات تبويب — أربعة تعريفات بالترتيب. بالأزرق الفولاذي رُسمت الأداة والمعيار، وبالبرتقالي ضوء مصباح الكريبتون والأهداب، وبالأحمر نبضة الليزر وكل ما يخرج عن حدّ التفاوت. وعلى يمين كل علامة تبويب يُظهر مقياس مقدار ابتعاد المتر الناتج عن متر اليوم. المنزلقات تغيّر ظروف التجربة، وزر الإجراء يعيد القياس.
يُقاس الزمن بدقة أكبر من الطول
بحلول السبعينيات صارت الساعات الذرية أدق بآلاف المرات من أي معيار للطول. وكانت سرعة الضوء قد قيست جيدًا حتى صار الشك يأتي كله تقريبًا من متر الكريبتون. فتقرر العكس: أن يُعلَن c عددًا مضبوطًا وأن يُشتق المتر من الثانية. ومنذ 1983 لم تعد سرعة الضوء تُقاس. صار قياس c فحصًا للساعات ولمقاييس التداخل.
02 · التحويل
النظام الدولي · الإنجليزية · التاريخيةالمتر بوحدات طول أخرى
أدخل طولًا واختر وحدة. يحوّله الجدول إلى مضاعفات المتر أو إلى المقاييس الإنجليزية أو إلى مقاييس أوروبا القديمة. ومنذ 1959 تُعرَّف الياردة والبوصة عبر المتر بالضبط، لذا تكاد كل الأعداد في علامة التبويب الإنجليزية تكون مضبوطة.
كان النموذج الدولي لعام 1889 يعطي المتر عند 0 °C، في جليد يذوب. واليوم تُعطى أبعاد القطع وقوالب القياس عند 20 °C، كما تشترط المواصفة ISO 1. قطعة فولاذية طولها 1 m تكون عند 30 °C أطول منها عند 20 °C بنحو 0,1 mm. وهذا أكثر من تفاوت كثير من التوافقات.
| الوحدة | القيمة | كيف تُعرَّف |
|---|---|---|
| {k} | {v} | {note} |
{text}
04 · أدوات القياس
زاوية · خط · هدب · نبضةأربع أدوات — أربعة أمتار
الدائرة المكرِّرة لبوردا
بهذه الدائرة قاس ديلامبر وميشان زوايا المثلثات وارتفاع النجوم فوق الأفق. كانت الزاوية تُقرأ مرات كثيرة متتالية دون إعادة الدائرة إلى الصفر، ثم يُقسم المجموع على عدد القراءات. وهكذا يصغر خطأ القراءة الواحدة. ومن ارتفاع النجوم كان يُستخرج عرض طرفي القوس.
المقارن: قضيب أمام قضيب
فوق طاولة يُثبَّت مجهران بينهما نحو متر. ويُدخَل تحتهما بالتناوب المعيار ونسخته. في كل مجهر تُرى ثلاثة خطوط عند طرف القضيب. يضع الراصد الخط الأوسط على الخيط ويقرأ برغي الميكرومتر. والفرق بين القراءتين للقضيبين هو الفرق بين طوليهما، وعادة ما يكون كسورًا من الميكرومتر.
مقياس التداخل: عدّ الأهداب
يُقسَم الضوء إلى حزمتين تلتقيان من جديد على شاشة. إذا أُزيحت إحدى المرآتين بمقدار نصف طول موجي، حلّ محلّ الهدب المضيء على الشاشة الهدب التالي. وعدد الأهداب التي مرّت مضروبًا في λ/2 يعطي إزاحة المرآة. في 1892 عبّر ميكلسون بهذه الطريقة عن المتر بأطوال موجة الخط الأحمر للكادميوم.
المتر بوصفه زمن رحلة
يرسل تلسكوب نبضة ليزر إلى عاكس زاوي تركته بعثة على القمر. يعود الضوء بعد نحو 2,56 s. والمسافة هي نصف هذا الزمن مضروبًا في c. من ملايين الفوتونات لا يعود إلا القليل، لكن بعد أخذ المتوسط تُعرف المسافة إلى القمر بدقة المليمتر.
05 · قواعد الكتابة
فراغ · أحرف كبيرة · بادئاتعدد، فراغ، m
بين العدد والرمز يوضع فراغ غير قابل للكسر. يُكتب الرمز قائمًا، بلا نقطة وبلا لواحق. وتُكتب البادئة ملتصقة بـ m، وبادئة واحدة فقط. وإذا تعددت الكميات تُكتب الوحدة مع كل عدد.
تُكتب البادئة كيلو بحرف k صغير: أما K الكبيرة فهي الكلفن. وقد خرج «الميكرون» و«mkm» من الاستعمال في 1967؛ والصحيح µm. ويُمنع تتابع بادئتين، لذا يُكتب nm بدلًا من «mµm». وفي «3 × 4 m» لا يتضح أن المتر يخص العددين معًا. والاختصاران mps وsec من الإنجليزية الدارجة وليسا من النظام الدولي.
06 · الوحدات المجاورة
عبر الثانية وعبر cالمتر يرتكز على الثانية: بلا ساعة لا يمكن استنساخه. وعبر سرعة الضوء نفسها تُعرَّف السنة الضوئية، والأنغستروم ليس إلا عُشر النانومتر، أُبقي عليه للذرات والبلورات.
يُشتق المتر منها ومن العدد c.
Åحجم الذرة، وهو مريح لعلماء البلورات.
lyوهي أيضًا مسار للضوء، لكن في سنة.
07 · القسم التاريخي
أرشيف · أربعة تعريفاتمئتا عام لطول واحد بعينه
{title}
{text}
كل مرة أدق بنحو مئة مرة
طول الشريط يبيّن عدد المنازل العشرية للمتر التي أمكن استنساخها. المقياس لوغاريتمي: كل قسم منزلة واحدة. لعام 1799 يظهر انحراف متر الأرشيف عن التصور، وللبقية شكّ الاستنساخ.
في مئتي عام زادت الدقة عشرة ملايين مرة. لكن الطول نفسه لم يتغير: متر 1983 يساوي متر 1889 في حدود دقة القضيب.
طولان كان يمكن أن يصيرا المتر
في 1791 كان لأكاديمية العلوم مرشّحان. الأول طول بندول يتأرجح من جانب إلى آخر في ثانية واحدة بالضبط. مثل هذا البندول أقصر من متر اليوم: نحو 0,994 m. رُفض. فالجاذبية تتغير مع خط العرض، ويخرج البندول بطول مختلف في باريس وعند خط الاستواء. ثم إن الطول كان سيتوقف على الثانية، والثانية كانت يومئذ جزءًا من اليوم.
المرشّح الثاني كان جزءًا من عشرة ملايين من ربع خط الطول. وهو الذي اختير، وتقرر قياس القوس. لكن ربع خط الطول الحقيقي يبلغ نحو 10 001 966 m. فالمتر المقصود كان سيكون أطول من متر الأرشيف بمقدار 0,197 mm.
كان متر الأرشيف مقياسًا طرفيًا: طوله تحدده وجهتاه. والوجهان يتآكلان مع كل لمسة. لذلك صُنع معيار 1889 مقياسًا خطّيًا: طوله تحدده خطوط على المستوى المحايد للقضيب. ونُقل الطول عن متر الأرشيف لا عن خط الطول. وهكذا بقيت الـ 0,197 mm في المتر إلى الأبد.
فهرس الكميات
فُتحت صفحة المتر
الفهرس · كل الكميات في صفحة واحدةالمختبر عند مدخل الفهرسقطرة حمض تغيّر لون العصير، والملح يلوّن اللهب، والماء يتجمد بنقرة. وتحتها كل صفحات Simetrium بحسب المجال وبالترتيب الأبجدي.افتح الفهرس ←
وحدات الطول وكل ما يُشتق منه
{note}
