Metri
SI-perusyksikkö · suure: pituus
01 · Määritelmä
Metri syntyi kymmenesmiljoonasosana maapallon meridiaanin neljänneksestä. Nykyään se on matka, jonka valo kulkee ajassa 1/299 792 458 sekuntia — pituudesta on tullut ajasta johdettu.
Vuonna 1983 metrologia teki odottamattoman siirron: sen sijaan että valonnopeutta olisi mitattu yhä tarkemmin, se julistettiin täsmälliseksi — 299 792 458 metriä sekunnissa, ei enempää eikä vähempää. Siitä hetkestä lähtien pituuden mittaaminen on valon lentoajan mittaamista, ja Sèvresin platina-iridiumtanko, joka oli ollut metri kahdeksankymmentä vuotta, muuttui museoesineeksi. Sivuvaikutus: pituuden tarkkuutta rajoittaa nyt sekunnin tarkkuus — ja atomikellot ovat viisi kertaluokkaa parempia kuin mikään viivain.
Laboratoriossa metriä ei mitata viivaimella — lasketaan stabiloidun laserin interferenssijuovia, ja laserin taajuus on lukittu cesiumkelloihin. Geodesia tekee samoin planeetan mittakaavassa: GPS mittaa signaalin viivettä, siis jälleen aikaa.
02 · Muunnos
Syötä pituus — passi muuntaa sen
Venäjän mitat ennen vuotta 1918 oli sidottu englantilaisiin: arssina on tasan 28 tuumaa, syli kolme arssinaa, virsta viisisataa syltä. Muunnos on siksi täsmällinen, ilman pyöristyksiä: 1 syli = 2,133 6 m vuoden 1899 määritelmän mukaan.
«Mikroni» ja «ångström» on poistettu SI-järjestelmästä: kirjoitetaan µm ja 0,1 nm. Meripeninkulma jäi — se vastaa yhtä meridiaanin kaariminuuttia ja on siksi kätevä merenkulussa.
| Yksikkö | Nimi | Arvo | Missä esiintyy |
|---|---|---|---|
| 1 m | metri | 1 m | SI-perusta |
| 1 ft | jalka | 0,3048 m | täsmällinen, vuodesta 1959 |
| 1 in | tuuma | 0,0254 m | täsmällinen, 1/12 ft |
| 1 yd | jaardi | 0,9144 m | täsmällinen, 3 ft |
| 1 mi | maili | 1609,344 m | maamaili |
| 1 nmi | meripeninkulma | 1852 m | täsmällinen, määritelmän nojalla |
| 1 au | astronominen yksikkö | 149 597 870 700 m | täsmällinen, IAU 2012 |
1 m = 3,280839895 ft (täsmällinen, vuoden 1959 sopimuksen mukaan)
03 · Kertaluokat
Planckin pituudesta maailmankaikkeuden horisonttiinPituus
04 · Mittalaitteet
Miten metrejä mitataan
Se laskee juovia: yksi juova on puoli aallonpituutta, noin 316 nm. Metrin ensisijainen realisointi, tarkkuus 10⁻¹¹.
Femtosekuntilaser antaa tuhansien taajuuksien «viivaimen» ja kytkee optiikan cesiumkelloihin — silta sekunnista metriin.
Johanssonin tasomittapalat: ne tarttuvat toisiinsa ja kantavat metrin verstaaseen. Toleranssi — mikrometrin kymmenesosia.
Maastossa pituus mitataan ajalla: laseretäisyysmittari laskee pulssin viiveen, satelliitit signaalin vaiheen. Millimetrejä kilometrien matkalla.
05 · Kirjoitussäännöt
Pieni m, sillä iso M on megan varaama
Metri kirjoitetaan pienellä latinalaisella m-kirjaimella ilman pistettä; «5 M» tarkoittaa viittä mega-jotakin, ja «5 m.» on sanomalehtilyhenne. Etuliite sulautuu tunnukseen: km, cm, µm — ei koskaan «Km» tai «mcm». Neliö- ja kuutiometrit ovat m² ja m³, ei «m2» teknisissä asiakirjoissa.
06 · Naapuriyksiköt
Metri on järjestelmän hedelmällisin yksikkö: pinta-ala, tilavuus, nopeus, kiihtyvyys — ja newtonin ja joulen kautta koko mekaniikka. Neljäntoista SI-johdannaisyksikön määritelmässä on metri.
neliömetri
SI-perusta
metri sekunnissa
Metriä ei voi poistaa järjestelmästä: se kannattelee sekä mekaniikkaa että sähköä — volttikin palautuu metriin watin kautta.
07 · Historiallinen osasto
Miten pituutta mitattiin ennen metriä
Kolme arssinaa, seitsemän jalkaa. Vuodesta 1899 täsmällisesti sidottu englantilaisiin mittoihin, joten muunnoksesta ei jää jakojäännöstä.
Tasan 28 tuumaa, kuusitoista verssokkia. Kangaskaupan ja rakennuspiirustusten päämitta.
Viisisataa syltä. Tiemitta, josta jäivät virstanpylväät ja sanonta «näkyy virstan päähän».
X-poikkileikkauksinen tanko Sèvresissä ja kolmekymmentä kopiota jaettuna maille. Metri oli esine, jonka saattoi pudottaa.
Metri on ainoa yksikkö, joka on määritelty uudelleen neljä kertaa
1795 — osa meridiaania; 1799 — Arkistojen platinatanko; 1889 — platina-iridiumprototyyppi; 1960 — 1 650 763,73 krypton-86:n aallonpituutta; 1983 — valon matka ajassa 1/299 792 458 sekuntia. Jokainen askel poisti aineellisen kantajan, ja viimeisellä metri lakkasi kokonaan olemasta itsenäinen suure: se johdetaan nyt sekunnista vakion c kautta. Kiinnostava yksityiskohta: 1700-luvun meridiaanineljänneksen mittaus erehtyi noin 0,2 mm metriä kohti, ja se virhe jäi määritelmään pysyvästi — päiväntasaaja on 75 metriä pidempi kuin 40 000 km.
Luettelo · Kansainvälinen yksikköjärjestelmä
Passi jokaiselle suureelle
Seitsemän perusyksikköä, kaksikymmentäkaksi omanimistä johdannaista ja käytöstä poistettujen järjestelmien arkisto. Kukin on oma lehtensä: määritelmä, dimensio, muunnos, mittalaitteet, kirjoitussäännöt. 36 kielellä.