Felül a délkörháló háromszögei sorra kigyulladnak, Dunkerque-től Barcelonáig. Az m betű ívein át a kriptonvonal narancssárga hulláma fut. Alul fekszik az etalonrúd, a végein osztásvonalakkal. Vörös fényimpulzus fut rajta végig a nullától az 1 m jelig, és felvillan. A jobb oldali vonal fölött mikroszkóp áll: a vonalak lassan elcsúsznak a szálkeresztjében. Az N ablakban interferenciacsíkok futnak.
Egységlap
hosszúság rev. 2026-10Méter m
SI-alapegység · mennyiség: hosszúság L
Hét év egy délkörívre, és a rúd 0,2 mm-rel rövidebbre sikerült
1792 júniusában két csillagász indult el Párizsból, Delambre és Méchain. Az volt a feladatuk, hogy megmérjék a délkörívet Dunkerque-től Barcelonáig. Ebből az ívből akartak új hosszegységet nyerni: a sarktól az egyenlítőig tartó távolság tízmilliomod részét. A munka hét évig tartott.
1799-ben számításaik alapján platinarudat készítettek: az archívumi métert. Később kiderült, hogy körülbelül 0,2 mm-rel rövidebb a tervezettnél. Nem javították ki: már vonalzókat igazítottak hozzá. Azóta a meghatározás háromszor változott. A hosszúság minden alkalommal ugyanaz maradt, csak az előállítás módja változott.
Ma a métert a fénysebesség segítségével határozzák meg. Ez az az út, amelyet a fény vákuumban 1/299 792 458 másodperc alatt tesz meg. A c szám pontosan rögzített, így a méter ugyanolyan pontosan állítható elő, mint a másodperc.
A jele kis latin m, álló betűvel, pont nélkül. Orosz szövegben «м» a jele. A nagy M nem métert jelent, hanem a mega előtagot: az Mm megaméter, ezer kilométer.
Az m a méter, nem az m tömeg és nem a min perc. Az mm a milliméter, nem „méter szorozva méterrel”: a négyzetméter jele m². A tengeri mérföld jele M vagy NM, és gyakrabban tévesztik össze a méterrel, mint gondolnánk.
01 · Meghatározás
délkör · rúd · hullám · fényA méter annak az útnak a hossza, amelyet a fény vákuumban 1/299 792 458 másodperc alatt megtesz. Így szól a meghatározás 1983 óta. 2019 óta ugyanezt egy számmal fogalmazzák meg: a fénysebesség c pontosan 299 792 458 m/s.
Egy ilyen meghatározáshoz nem kell őrzött etalon. Bármely laboratórium maga is előállíthatja a métert, ha van pontos órája és ismert frekvenciájú fényforrása. A gyakorlatban frekvenciastabilizált lézert használnak, és hullámhosszakat számolnak.
Előtte a métert háromszor határozták meg, mindig másképp. Először a Föld méretén keresztül. Aztán egy Párizs alatti pincében őrzött platinarúdon keresztül. Aztán egy kriptonlámpa fényének hullámhosszán keresztül. Minden lépésben az új meghatározást a régi hosszhoz igazították, a pontosság pedig nagyjából százszorosára nőtt.
Mivel mérték a métert, és milyen pontosan
Négy fül — négy meghatározás sorrendben. Acélkékkel a műszer és az etalon, narancssárgával a kriptonlámpa fénye és a csíkok, pirossal a lézerimpulzus és minden, ami túllépi a tűrést. Minden fül jobb oldalán skála mutatja, mennyivel tér el a kapott méter a mostanitól. A csúszkák a kísérlet feltételeit változtatják, a műveletgomb újraindítja a mérést.
Az időt pontosabban mérik, mint a hosszt
Az 1970-es évekre az atomórák ezerszer pontosabbak lettek bármely hosszetalonnál. A fénysebességet addigra olyan jól megmérték, hogy a bizonytalanság szinte teljesen a kriptonméterből származott. Ezért fordítva jártak el: a c-t pontos számnak nyilvánították, a métert pedig a másodpercből vezették le. 1983 óta a fénysebességet már nem mérik. A c mérése az órák és interferométerek ellenőrzése lett.
02 · Átszámítás
SI · angolszász · történetiA méter más hosszegységekben
Adjon meg egy hosszt, és válasszon egységet. A táblázat átszámítja a méter többszöröseire, angolszász mértékekre vagy Európa régi mértékeire. 1959 óta a yard és a hüvelyk a méteren keresztül pontosan meghatározott, ezért az angolszász fülön szinte minden szám pontos.
Az 1889-es nemzetközi prototípus a métert 0 °C-on, olvadó jégben adta meg. Ma az alkatrészek és a mérőhasábok méreteit 20 °C-on adják meg, ahogy az ISO 1 szabvány előírja. Egy 1 m hosszú acél alkatrész 30 °C-on mintegy 0,1 mm-rel hosszabb, mint 20 °C-on. Ez több, mint sok illesztés tűrése.
| Egység | Érték | Hogyan határozták meg |
|---|---|---|
| {k} | {v} | {note} |
{text}
04 · Mérőeszközök
szög · vonal · csík · impulzusNégy műszer — négy méter
Borda ismétlőköre
Ezzel a körrel mérte Delambre és Méchain a háromszögek szögeit és a csillagok horizont feletti magasságát. Egy szöget sokszor egymás után leolvastak anélkül, hogy a kört nullára állították volna vissza, majd az összeget elosztották a leolvasások számával. Így csökkent egy-egy leolvasás hibája. A csillagok magasságából határozták meg az ív végeinek földrajzi szélességét.
Komparátor: rúd a rúd ellen
Egy asztal fölött két mikroszkóp van rögzítve, körülbelül egy méterre egymástól. Alájuk felváltva tolják az etalont és a másolatot. Mindegyik mikroszkópban három vonal látszik a rúd végén. A megfigyelő a középső vonalat a szálra állítja, és leolvassa a mikrométercsavart. A két rúd leolvasásainak különbsége a hosszuk különbsége, általában a mikrométer törtrésze.
Interferométer: csíkok számlálása
A fényt két nyalábra bontják, amelyek egy ernyőn újra találkoznak. Ha az egyik tükröt fél hullámhossznyit elmozdítják, az ernyőn egy világos csík helyére a következő lép. Az elhaladt csíkok száma szorozva λ/2-vel adja a tükör elmozdulását. 1892-ben Michelson így fejezte ki a métert a kadmium vörös vonalának hullámhosszaiban.
A méter mint repülési idő
Egy távcső lézerimpulzust küld egy sarokreflektorra, amelyet egy expedíció hagyott a Holdon. A fény körülbelül 2,56 s múlva tér vissza. A távolság ennek az időnek a fele szorozva c-vel. Fotonok millióiból csak néhány tér vissza, de átlagolás után a Hold távolsága milliméterre ismert.
05 · Írásszabályok
szóköz · nagybetű · előtagokSzám, szóköz, m
A szám és a jel közé nem törhető szóköz kerül. A jelet álló betűvel írják, pont és rag nélkül. Az előtagot egybeírják az m-mel, és csak egyet. Több mennyiségnél az egység minden szám mellé kerül.
A kilo előtag kis k-val íródik: a nagy K a kelvint jelöli. A „mikron” és az „mkm” 1967-ben kiment a használatból; helyesen µm. Két előtag egymás után tilos, ezért „mµm” helyett nm-t írnak. A „3 × 4 m” jelölésnél nem világos, hogy a méter mindkét számra vonatkozik-e. Az mps és a sec rövidítés a köznapi angolból ered, és nem része az SI-nek.
06 · Szomszédos egységek
a másodpercen és c-n keresztülA méter a másodpercre támaszkodik: óra nélkül nem állítható elő. Ugyanazon a fénysebességen keresztül határozzák meg a fényévet, az ångström pedig egyszerűen a nanométer tizede, amelyet atomok és kristályok miatt megtartottak.
A métert ebből és a c számból vezetik le.
ÅEgy atom mérete, kényelmes a krisztallográfusoknak.
lySzintén a fény útja, csak egy év alatt.
07 · Történeti rész
archívum · négy meghatározásKétszáz év egy és ugyanazon hosszal
{title}
{text}
Minden alkalommal nagyjából százszor pontosabb
Egy sáv hossza azt mutatja, hány tizedesjegyét tudták előállítani a méternek. A skála logaritmikus: minden osztás egy jegy. 1799-nél az archívumi méter eltérése látszik a tervtől, a többinél az előállítás bizonytalansága.
Kétszáz év alatt a pontosság tízmilliószorosára nőtt. A hosszúság maga azonban nem változott: az 1983-as méter a rúd pontosságán belül egyenlő az 1889-es méterrel.
Két hossz, amelyből méter lehetett volna
1791-ben a Tudományos Akadémiának két jelöltje volt. Az első egy olyan inga hossza, amely pontosan egy másodperc alatt leng át egyik oldalról a másikra. Az ilyen inga rövidebb a mai méternél: körülbelül 0,994 m. Elvetették. A nehézségi gyorsulás a szélességgel változik, és az inga Párizsban és az egyenlítőn eltérő hosszúságú lesz. Ráadásul a hossz a másodperctől függne, a másodperc pedig akkor a nap egy része volt.
A második jelölt a délkörnegyed tízmilliomod része volt. Ezt választották, és elrendelték az ív lemérését. A valódi délkörnegyed azonban körülbelül 10 001 966 m. A tervezett méter tehát 0,197 mm-rel hosszabb lett volna az archívumi méternél.
Az archívumi méter véghasáb volt: hosszát a véglapjai adták. A véglapok minden érintéstől kopnak. Ezért az 1889-es etalont vonásos mértéknek készítették: hosszát a rúd semleges síkján lévő vonalak adják. A hosszt az archívumi méterről vették át, nem a délkörről. Így maradt a 0,197 mm örökre a méterben.
Mennyiségek katalógusa
a méter egységlapja megnyitva
Mutató · minden mennyiség egy oldalonA labor a mutató bejáratánálEgy csepp sav megváltoztatja a lé színét, a só megfesti a lángot, a víz egy koppintásra megfagy. Alattuk a Simetrium összes lapja, szakterület és ábécé szerint.A mutató megnyitása →
Hosszegységek és minden, ami a hosszból származik
{note}
