Μέτρο
Βασική μονάδα SI · μέγεθος: μήκος
01 · Ορισμός
Το μέτρο ξεκίνησε ως το ένα δεκάκις εκατομμυριοστό του τετάρτου του γήινου μεσημβρινού. Σήμερα είναι η απόσταση που διανύει το φως σε 1/299 792 458 του δευτερολέπτου — το μήκος έγινε παράγωγο του χρόνου.
Το 1983 η μετρολογία έκανε μια αναπάντεχη κίνηση: αντί να μετρά την ταχύτητα του φωτός όλο και ακριβέστερα, την κήρυξε ακριβή — 299 792 458 μέτρα το δευτερόλεπτο, ούτε περισσότερο ούτε λιγότερο. Από εκείνη τη στιγμή, το να μετράς μήκος σημαίνει να μετράς τον χρόνο πτήσης του φωτός, και η ράβδος λευκόχρυσου-ιριδίου στις Σέβρες, που υπήρξε το μέτρο επί ογδόντα χρόνια, έγινε μουσειακό έκθεμα. Παρενέργεια: η ακρίβεια του μήκους περιορίζεται πλέον από την ακρίβεια του δευτερολέπτου — και τα ατομικά ρολόγια είναι πέντε τάξεις μεγέθους καλύτερα από κάθε χάρακα.
Στο εργαστήριο το μέτρο δεν αποτυπώνεται με χάρακα — μετριούνται οι κροσσοί συμβολής ενός σταθεροποιημένου λέιζερ, με τη συχνότητά του κλειδωμένη στα ρολόγια καισίου. Η γεωδαισία κάνει το ίδιο σε πλανητική κλίμακα: το GPS μετρά την καθυστέρηση του σήματος, δηλαδή πάλι χρόνο.
02 · Μετατροπή
Εισαγάγετε ένα μήκος — το διαβατήριο θα το μετατρέψει
Τα ρωσικά μέτρα πριν από το 1918 ήταν δεμένα με τα αγγλικά: το αρσίνι είναι ακριβώς 28 ίντσες, το σαζέν τρία αρσίνια, η βερστά πεντακόσια σαζέν. Η μετατροπή είναι επομένως ακριβής, χωρίς στρογγυλοποιήσεις: 1 σαζέν = 2,133 6 m κατά τον ορισμό του 1899.
Το «μικρόν» και το «άνγκστρεμ» αποσύρθηκαν από το SI: γράφεται µm και 0,1 nm. Το ναυτικό μίλι έμεινε — ισούται με ένα πρώτο λεπτό τόξου μεσημβρινού και γι' αυτό είναι βολικό στη ναυσιπλοΐα.
| Μονάδα | Όνομα | Τιμή | Πού συναντάται |
|---|---|---|---|
| 1 m | μέτρο | 1 m | βάση SI |
| 1 ft | πόδι | 0,3048 m | ακριβώς, από το 1959 |
| 1 in | ίντσα | 0,0254 m | ακριβώς, 1/12 ft |
| 1 yd | γιάρδα | 0,9144 m | ακριβώς, 3 ft |
| 1 mi | μίλι | 1609,344 m | χερσαίο |
| 1 nmi | ναυτικό μίλι | 1852 m | ακριβώς, εξ ορισμού |
| 1 au | αστρονομική μονάδα | 149 597 870 700 m | ακριβώς, IAU 2012 |
1 m = 3,280839895 ft (ακριβώς, κατά τη συμφωνία του 1959)
03 · Τάξεις μεγέθους
από το μήκος Πλανκ ώς τον ορίζοντα του ΣύμπαντοςΜήκος
04 · Όργανα μέτρησης
Πώς μετριούνται τα μέτρα
Μετρά κροσσούς: ένας κροσσός είναι μισό μήκος κύματος, περίπου 316 nm. Η πρωτεύουσα υλοποίηση του μέτρου, ακρίβεια 10⁻¹¹.
Ένα λέιζερ φεμτοδευτερολέπτων δίνει έναν «χάρακα» χιλιάδων συχνοτήτων και συνδέει την οπτική με τα ρολόγια καισίου — μια γέφυρα από το δευτερόλεπτο στο μέτρο.
Τα παράλληλα πλακίδια του Γιόχανσον: κολλούν μεταξύ τους και φέρνουν το μέτρο στο εργαστήρι. Ανοχή — δέκατα του μικρομέτρου.
Στην ύπαιθρο το μήκος μετριέται με χρόνο: το αποστασιόμετρο λέιζερ μετρά την καθυστέρηση του παλμού, οι δορυφόροι τη φάση του σήματος. Χιλιοστά σε χιλιόμετρα.
05 · Κανόνες γραφής
Πεζό m, γιατί το κεφαλαίο M ανήκει στο μέγα
Το μέτρο γράφεται με πεζό λατινικό m χωρίς τελεία· «5 M» σημαίνει πέντε μέγα-κάτι, και «5 m.» είναι συντομογραφία εφημερίδας. Το πρόθεμα ενώνεται με το σύμβολο: km, cm, µm — ποτέ «Km» ή «mcm». Τα τετραγωνικά και κυβικά μέτρα είναι m² και m³, όχι «τ.μ.» στα τεχνικά έγγραφα.
06 · Γειτονικές μονάδες
Το μέτρο είναι η πιο γόνιμη μονάδα του συστήματος: εμβαδόν, όγκος, ταχύτητα, επιτάχυνση — και μέσω του νιούτον και του τζάουλ, όλη η μηχανική. Δεκατέσσερις παράγωγες μονάδες SI περιέχουν το μέτρο στον ορισμό τους.
τετραγωνικό μέτρο
βάση SI
μέτρο ανά δευτερόλεπτο
Το μέτρο δεν αφαιρείται από το σύστημα: στηρίζει και τη μηχανική και τον ηλεκτρισμό — και το βολτ ανάγεται στο μέτρο μέσω του βατ.
07 · Ιστορικό τμήμα
Πώς μετριόταν το μήκος πριν από το μέτρο
Τρία αρσίνια, επτά πόδια. Από το 1899 δεμένο ακριβώς με τα αγγλικά μέτρα, ώστε η μετατροπή να μην αφήνει υπόλοιπο.
Ακριβώς 28 ίντσες, δεκαέξι βερσόκ. Το κύριο μέτρο στο εμπόριο υφασμάτων και στα οικοδομικά σχέδια.
Πεντακόσια σαζέν. Ένα μέτρο του δρόμου που άφησε πίσω του τα ορόσημα και τη ρήση «φαίνεται από μια βερστά μακριά».
Μια ράβδος με διατομή Χ στις Σέβρες και τριάντα αντίγραφα μοιρασμένα στις χώρες. Το μέτρο ήταν ένα αντικείμενο που μπορούσε να σου πέσει.
Το μέτρο είναι η μόνη μονάδα που επανορίστηκε τέσσερις φορές
1795 — κλάσμα του μεσημβρινού· 1799 — η ράβδος λευκόχρυσου των Αρχείων· 1889 — το πρωτότυπο λευκόχρυσου-ιριδίου· 1960 — 1 650 763,73 μήκη κύματος του κρυπτού-86· 1983 — η διαδρομή του φωτός σε 1/299 792 458 του δευτερολέπτου. Κάθε βήμα αφαιρούσε έναν υλικό φορέα, και στο τελευταίο το μέτρο έπαψε εντελώς να είναι ανεξάρτητο μέγεθος: πλέον παράγεται από το δευτερόλεπτο μέσω της σταθεράς c. Μια περίεργη λεπτομέρεια: η μέτρηση του τεταρτημορίου του μεσημβρινού τον δέκατο όγδοο αιώνα έσφαλε κατά περίπου 0,2 mm ανά μέτρο, και εκείνο το σφάλμα έμεινε στον ορισμό για πάντα — ο ισημερινός είναι 75 μέτρα μακρύτερος από 40 000 km.
Κατάλογος · Διεθνές Σύστημα Μονάδων
Ένα διαβατήριο για κάθε μέγεθος
Επτά βασικές μονάδες, είκοσι δύο παράγωγες με δικά τους ονόματα και ένα αρχείο συστημάτων εκτός κυκλοφορίας. Καθεμία είναι χωριστό φύλλο: ορισμός, διάσταση, μετατροπή, όργανα, κανόνες γραφής. Σε 36 γλώσσες.