Ylhäällä meridiaaniketjun kolmiot syttyvät yksi kerrallaan Dunkerquesta Barcelonaan. m-kirjaimen kaarien läpi kulkee kryptonviivan oranssi aalto. Alhaalla on normaalisauva, jonka päissä on viivat. Punainen valopulssi kulkee sitä pitkin nollasta merkkiin 1 m ja välähtää. Oikean viivan yllä on mikroskooppi: viivat liukuvat hitaasti sen hiusristikossa. Ikkunassa N vilistävät interferenssijuovat.
Yksikkösivu
pituus versio 2026-10Metri m
SI-perusyksikkö · suure: pituus L
Seitsemän vuotta meridiaanikaarella, ja sauvasta tuli 0,2 mm liian lyhyt
Kesäkuussa 1792 kaksi tähtitieteilijää, Delambre ja Méchain, lähti Pariisista. Heidän tehtävänsä oli mitata meridiaanikaari Dunkerquesta Barcelonaan. Kaaresta oli tarkoitus saada uusi pituusyksikkö: kymmenesmiljoonasosa etäisyydestä navalta päiväntasaajalle. Työ kesti seitsemän vuotta.
Vuonna 1799 heidän laskelmansa perusteella valmistettiin platinasauva, arkistometri. Myöhemmin selvisi, että se oli noin 0,2 mm suunniteltua lyhyempi. Sitä ei korjattu: sen mukaan oli jo tarkistettu viivaimia. Sen jälkeen määritelmä on muuttunut kolme kertaa. Joka kerta pituus säilyi, vain sen toteuttamistapa vaihtui.
Nykyään metri määritellään valon nopeuden avulla. Se on matka, jonka valo kulkee tyhjiössä 1/299 792 458 sekunnissa. Luku c on kiinnitetty tarkasti, joten metri voidaan toteuttaa yhtä tarkasti kuin sekunti.
Tunnus on pieni latinalainen m, pystykirjaimin ja ilman pistettä. Venäjänkielisessä tekstissä kirjoitetaan «м». Iso M ei tarkoita metriä vaan etuliitettä mega: Mm on megametri, tuhat kilometriä.
m on metri, ei massa m eikä minuutti min. mm on millimetri, ei ”metri kertaa metri”: neliömetri kirjoitetaan m². Meripeninkulma kirjoitetaan M tai NM, ja se sekoitetaan metriin useammin kuin luulisi.
01 · Määritelmä
meridiaani · sauva · aalto · valoMetri on sen matkan pituus, jonka valo kulkee tyhjiössä 1/299 792 458 sekunnin aikana. Näin määritelmä on kuulunut vuodesta 1983. Vuodesta 2019 sama ajatus on muotoiltu luvun avulla: valon nopeus c on tasan 299 792 458 m/s.
Tällainen määritelmä ei vaadi säilytettävää normaalia. Mikä tahansa laboratorio voi toteuttaa metrin itse, jos sillä on tarkka kello ja tunnetun taajuuden valonlähde. Käytännössä käytetään taajuusstabiloitua laseria ja lasketaan aallonpituuksia.
Sitä ennen metri määriteltiin kolme kertaa, joka kerta eri tavalla. Ensin Maan koon kautta. Sitten platinasauvan kautta Pariisin alla olevassa holvissa. Sitten kryptonlampun valon aallonpituuden kautta. Joka vaiheessa uusi määritelmä sovitettiin vanhaan pituuteen, ja tarkkuus kasvoi noin satakertaiseksi.
Millä metriä mitattiin ja kuinka tarkasti
Neljä välilehteä, neljä määritelmää järjestyksessä. Teräksensinisellä on piirretty mittalaite ja normaali, oranssilla kryptonlampun valo ja juovat, punaisella laserpulssi ja kaikki, mikä menee toleranssin yli. Oikealla jokaisella välilehdellä asteikko näyttää, paljonko saatu metri poikkeaa nykyisestä. Liukusäätimet muuttavat kokeen oloja, toimintopainike käynnistää mittauksen uudelleen.
Aikaa mitataan tarkemmin kuin pituutta
1970-luvulla atomikellot olivat tuhansia kertoja tarkempia kuin mikään pituusnormaali. Valon nopeus oli mitattu niin hyvin, että epävarmuus tuli lähes kokonaan kryptonmetristä. Siksi päätettiin toimia toisin päin: julistaa c tarkaksi luvuksi ja johtaa metri sekunnista. Vuoden 1983 jälkeen valon nopeutta ei enää mitata. c:n mittauksesta tuli kellojen ja interferometrien tarkistus.
02 · Muunnos
SI · brittiläiset · historiallisetMetri muina pituusyksikköinä
Syötä pituus ja valitse yksikkö. Taulukko muuntaa sen metrin kerrannaisiksi, brittiläisiksi mitoiksi tai Euroopan vanhoiksi mitoiksi. Vuodesta 1959 jaardi ja tuuma on määritelty metrin kautta tarkasti, joten brittiläisellä välilehdellä lähes kaikki luvut ovat tarkkoja.
Vuoden 1889 kansainvälinen prototyyppi antoi metrin 0 °C:ssa, sulavassa jäässä. Nykyään kappaleiden ja mittapalojen mitat ilmoitetaan 20 °C:ssa, kuten standardi ISO 1 vaatii. Metrin mittainen teräskappale on 30 °C:ssa noin 0,1 mm pidempi kuin 20 °C:ssa. Se on enemmän kuin monien sovitteiden toleranssi.
| Yksikkö | Arvo | Miten määritelty |
|---|---|---|
| {k} | {v} | {note} |
{text}
04 · Mittalaitteet
kulma · viiva · juova · pulssiNeljä mittalaitetta, neljä metriä
Bordan toistoympyrä
Tällä ympyrällä Delambre ja Méchain mittasivat kolmioiden kulmat ja tähtien korkeuden horisontin yllä. Kulma luettiin monta kertaa peräkkäin palauttamatta ympyrää nollaan, ja summa jaettiin lukemien määrällä. Näin yksittäisen lukeman virhe pieneni. Tähtien korkeudesta saatiin kaaren päiden leveysaste.
Komparaattori: sauva sauvaa vastaan
Pöydän yläpuolelle on kiinnitetty kaksi mikroskooppia noin metrin päähän toisistaan. Niiden alle tuodaan vuorotellen normaali ja kopio. Kummassakin mikroskoopissa näkyy kolme viivaa sauvan päässä. Havaitsija asettaa keskimmäisen viivan langalle ja lukee mikrometriruuvin. Kahden sauvan lukemien erotus on niiden pituuksien erotus, yleensä mikrometrin murto-osia.
Interferometri: juovien laskeminen
Valo jaetaan kahdeksi säteeksi, jotka yhdistetään taas varjostimella. Jos toista peiliä siirretään puoli aallonpituutta, kirkas juova varjostimella vaihtuu seuraavaan. Ohittaneiden juovien määrä kerrottuna λ/2:lla antaa peilin siirtymän. Vuonna 1892 Michelson ilmaisi näin metrin kadmiumin punaisen viivan aallonpituuksina.
Metri lentoaikana
Kaukoputki lähettää laserpulssin kulmaheijastimeen, jonka retkikunta jätti Kuuhun. Valo palaa noin 2,56 sekunnissa. Etäisyys on puolet tästä ajasta kerrottuna c:llä. Miljoonista fotoneista palaa vain muutama, mutta keskiarvon jälkeen etäisyys Kuuhun tunnetaan millimetrin tarkkuudella.
05 · Kirjoitussäännöt
väli · kirjainkoko · etuliitteetLuku, väli, m
Luvun ja tunnuksen väliin tulee sitova välilyönti. Tunnus kirjoitetaan pystykirjaimin, ilman pistettä ja ilman päätteitä. Etuliite kirjoitetaan yhteen m:n kanssa, ja vain yksi. Jos suureita on useita, yksikkö tulee jokaisen luvun perään.
Etuliite kilo kirjoitetaan pienellä k:lla: iso K tarkoittaa kelviniä. ”Mikroni” ja ”mkm” poistuivat käytöstä vuonna 1967; oikein on µm. Kaksi etuliitettä peräkkäin on kielletty, joten ”mµm”:n sijaan kirjoitetaan nm. Merkinnässä ”3 × 4 m” jää epäselväksi, koskeeko metri kumpaakin lukua. Lyhenteet mps ja sec tulevat arkienglannista eivätkä kuulu SI-järjestelmään.
06 · Naapuriyksiköt
sekunnin ja c:n kauttaMetri nojaa sekuntiin: ilman kelloa sitä ei voi toteuttaa. Saman valon nopeuden kautta on määritelty valovuosi, ja ångström on yksinkertaisesti nanometrin kymmenesosa, joka on säilytetty atomeja ja kiteitä varten.
Metri johdetaan siitä ja luvusta c.
ÅAtomin koko, kätevä kristallografeille.
lySekin valon kulkema matka, mutta vuodessa.
07 · Historiallinen osa
arkisto · neljä määritelmääKaksisataa vuotta yhtä ja samaa pituutta
{title}
{text}
Joka kerta noin sata kertaa tarkempi
Palkin pituus kertoo, montako metrin desimaalia pystyttiin toteuttamaan. Asteikko on logaritminen: jokainen jakoviiva on yksi desimaali. Vuodelle 1799 näytetään arkistometrin poikkeama suunnitelmasta, muille toteutuksen epävarmuus.
Kahdessasadassa vuodessa tarkkuus kasvoi kymmenmiljoonakertaiseksi. Itse pituus ei kuitenkaan muuttunut: vuoden 1983 metri on yhtä suuri kuin vuoden 1889 metri sauvan tarkkuuden rajoissa.
Kaksi pituutta, joista olisi voinut tulla metri
Vuonna 1791 tiedeakatemialla oli kaksi ehdokasta. Ensimmäinen oli sellaisen heilurin pituus, joka heilahtaa laidasta toiseen tasan sekunnissa. Tällainen heiluri on nykyistä metriä lyhyempi: noin 0,994 m. Se hylättiin. Painovoima vaihtelee leveysasteen mukaan, ja heilurista tulee Pariisissa ja päiväntasaajalla eripituinen. Lisäksi pituus riippuisi sekunnista, ja sekunti oli silloin vuorokauden osa.
Toinen ehdokas oli meridiaanikvadrantin kymmenesmiljoonasosa. Se valittiin, ja kaari määrättiin mitattavaksi. Todellinen meridiaanikvadrantti on kuitenkin noin 10 001 966 m. Suunniteltu metri olisi siis ollut 0,197 mm arkistometriä pidempi.
Arkistometri oli päätymitta: sen pituuden määrittivät päätypinnat. Päätypinnat kuluvat jokaisessa kosketuksessa. Siksi vuoden 1889 normaalista tehtiin viivamitta: sen pituuden määräävät viivat sauvan neutraalitasossa. Pituus siirrettiin arkistometristä, ei meridiaanista. Näin 0,197 mm jäi metriin ikuisiksi ajoiksi.
Suureluettelo
metrin yksikkösivu avattu
Hakemisto · kaikki suureet yhdellä sivullaLaboratorio hakemiston sisäänkäynnilläHappotippa muuttaa mehun värin, suola värjää liekin, vesi jäätyy koputuksesta. Niiden alla kaikki Simetriumin lehdet aloittain ja aakkosittain.Avaa hakemisto →
Pituusyksiköt ja kaikki pituudesta johdettu
{note}
