위에서는 자오선 삼각망의 삼각형들이 됭케르크에서 바르셀로나까지 차례로 켜진다. 글자 m의 아치 사이로 크립톤 선의 주황색 파동이 지나간다. 아래에는 양 끝에 눈금선을 새긴 표준 자가 놓여 있다. 붉은 빛 펄스가 0에서 1 m 눈금까지 달려가 번쩍인다. 오른쪽 눈금선 위에는 현미경이 서 있고, 눈금선이 그 십자선 속에서 천천히 움직인다. N 창에는 간섭무늬가 흘러간다.
단위 시트
길이 개정 2026-10미터 m
SI 기본 단위 · 양: 길이 L
자오선 호에 7년, 그리고 자는 0.2 mm 짧았다
1792년 6월, 두 천문학자 들랑브르와 메솅이 파리를 떠났다. 그들은 됭케르크에서 바르셀로나까지 자오선 호를 측량하라는 임무를 받았다. 이 호에서 새로운 길이 단위, 곧 극에서 적도까지 거리의 천만분의 일을 얻으려 했다. 작업은 7년이 걸렸다.
1799년 두 사람의 계산에 따라 백금 자가 만들어졌다. 바로 아르시브 미터다. 나중에 의도한 길이보다 약 0.2 mm 짧다는 것이 밝혀졌다. 그러나 고치지 않았다. 이미 자들을 이것에 맞춰 교정해 두었기 때문이다. 그 뒤 정의는 세 번 바뀌었다. 그때마다 길이는 그대로였고, 바뀐 것은 재현하는 방법뿐이었다.
오늘날 미터는 빛의 속도로 정의된다. 빛이 진공에서 1/299 792 458초 동안 가는 거리다. 수 c가 정확히 고정되어 있으므로 미터는 초만큼 정확하게 재현할 수 있다.
기호는 라틴 소문자 m이며 똑바로 세운 글꼴로, 마침표 없이 쓴다. 러시아어 글에서는 «м»으로 쓴다. 대문자 M은 미터가 아니라 접두어 메가이다. Mm은 메가미터, 곧 천 킬로미터다.
m은 미터이지 질량 m도, 분 min도 아니다. mm는 밀리미터이지 '미터 곱하기 미터'가 아니다. 제곱미터는 m²로 쓴다. 해리는 M이나 NM으로 쓰며, 생각보다 자주 미터와 혼동된다.
01 · 정의
자오선 · 자 · 파동 · 빛미터는 빛이 진공에서 1/299 792 458초 동안 진행한 경로의 길이다. 1983년 이후 정의는 이렇게 쓰여 있다. 2019년부터는 같은 생각을 수로 나타낸다. 빛의 속도 c는 정확히 299 792 458 m/s이다.
이런 정의에는 보관된 원기가 필요 없다. 정확한 시계와 주파수를 아는 광원이 있으면 어느 실험실이든 스스로 미터를 재현할 수 있다. 실제로는 주파수 안정화 레이저를 쓰고 파장을 센다.
그 전에 미터는 세 번, 매번 다른 방식으로 정의되었다. 처음에는 지구의 크기로. 다음에는 파리 지하실의 백금 자로. 그다음에는 크립톤 램프 빛의 파장으로. 매 단계마다 새 정의는 이전 길이에 맞춰졌고, 정밀도는 약 백 배씩 높아졌다.
미터를 무엇으로, 얼마나 정확하게 쟀나
네 개의 탭이 네 가지 정의를 차례로 보여 준다. 강철빛 파랑은 기구와 기준, 주황은 크립톤 램프의 빛과 무늬, 빨강은 레이저 펄스와 허용차를 벗어난 모든 것이다. 각 탭 오른쪽의 눈금은 얻은 미터가 오늘의 미터와 얼마나 다른지 보여 준다. 슬라이더로 실험 조건을 바꾸고, 동작 버튼으로 측정을 다시 시작한다.
시간은 길이보다 정확하게 잰다
1970년대에 이르러 원자시계는 어떤 길이 기준보다도 수천 배 정확해졌다. 빛의 속도도 이미 아주 잘 측정되어, 불확도는 거의 전부 크립톤 미터에서 나왔다. 그래서 거꾸로 하기로 했다. c를 정확한 수로 선언하고 미터를 초에서 이끌어 내는 것이다. 1983년 이후 빛의 속도는 더 이상 재지 않는다. c의 측정은 시계와 간섭계의 점검이 되었다.
02 · 환산
SI · 야드파운드법 · 역사적 단위다른 길이 단위로 본 미터
길이를 입력하고 단위를 고른다. 표는 그것을 미터의 배수 단위, 야드파운드법 단위, 또는 유럽의 옛 단위로 환산한다. 1959년부터 야드와 인치는 미터를 통해 정확히 정의되므로 야드파운드법 탭의 수는 거의 모두 정확하다.
1889년의 국제 원기는 0 °C, 녹는 얼음 속에서의 미터를 보여 주었다. 오늘날 부품과 블록 게이지의 치수는 ISO 1 규격에 따라 20 °C에서 나타낸다. 길이 1 m인 강철 부품은 30 °C에서 20 °C보다 약 0.1 mm 길다. 이는 많은 끼워맞춤의 공차보다 크다.
| 단위 | 값 | 정의 방법 |
|---|---|---|
| {k} | {v} | {note} |
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04 · 측정 기기
각 · 눈금선 · 무늬 · 펄스네 가지 기구, 네 가지 미터
보르다 반복원
들랑브르와 메솅은 이 원으로 삼각형의 각과 지평선 위 별의 고도를 쟀다. 원을 0으로 되돌리지 않고 한 각을 여러 번 이어서 읽은 뒤, 합을 읽은 횟수로 나눈다. 이렇게 하면 한 번 읽을 때의 오차가 줄어든다. 별의 고도로 호 양 끝의 위도를 구했다.
비교기: 자 대 자
탁자 위에 현미경 두 대가 약 1미터 간격으로 고정되어 있다. 그 아래로 기준 자와 복제 자를 번갈아 밀어 넣는다. 각 현미경에는 자 끝의 눈금선 세 개가 보인다. 관측자는 가운데 선을 십자선에 맞추고 마이크로미터 나사를 읽는다. 두 자의 읽음 차가 곧 길이의 차이며, 보통 마이크로미터의 몇 분의 일이다.
간섭계: 무늬 세기
빛을 두 빛살로 나누었다가 스크린에서 다시 겹친다. 거울 하나를 반 파장만큼 움직이면 스크린의 밝은 무늬가 다음 무늬로 바뀐다. 지나간 무늬 수에 λ/2를 곱하면 거울의 이동량이 된다. 1892년 마이컬슨은 이 방법으로 미터를 카드뮴 붉은 선의 파장으로 나타냈다.
비행 시간으로서의 미터
망원경이 탐사대가 달에 남긴 코너 반사경으로 레이저 펄스를 보낸다. 빛은 약 2.56 s 뒤에 돌아온다. 거리는 이 시간의 절반에 c를 곱한 값이다. 수백만 개의 광자 가운데 돌아오는 것은 몇 개뿐이지만, 평균을 내면 달까지의 거리를 밀리미터 단위로 알 수 있다.
05 · 표기 규칙
띄어쓰기 · 대소문자 · 접두어수, 띄어쓰기, m
수와 기호 사이에는 줄바꿈 없는 공백을 둔다. 기호는 똑바로 세운 글꼴로, 마침표도 어미도 붙이지 않는다. 접두어는 m에 붙여 쓰고 하나만 쓴다. 양이 여럿이면 수마다 단위를 붙인다.
접두어 킬로는 소문자 k로 쓴다. 대문자 K는 켈빈이다. '미크론'과 'mkm'은 1967년에 쓰이지 않게 되었고, 바른 표기는 µm이다. 접두어 두 개를 잇달아 쓰는 것은 금지이므로 'mµm' 대신 nm으로 쓴다. '3 × 4 m'에서는 미터가 두 수 모두에 붙는지 알 수 없다. mps와 sec라는 약어는 일상 영어에서 온 것으로 SI에 속하지 않는다.
06 · 이웃 단위
초와 c를 통해미터는 초 위에 서 있다. 시계 없이는 재현할 수 없다. 같은 빛의 속도로 광년이 정의되고, 옹스트롬은 나노미터의 10분의 1일 뿐으로 원자와 결정을 위해 남겨 두었다.
07 · 역사 부문
자료 · 네 가지 정의같은 하나의 길이, 200년
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매번 약 백 배 더 정확하게
띠의 길이는 미터를 소수점 아래 몇 자리까지 재현할 수 있었는지를 나타낸다. 눈금은 로그이며 한 칸이 한 자리다. 1799년은 아르시브 미터가 구상에서 벗어난 정도를, 나머지는 재현의 불확도를 보여 준다.
200년 동안 정밀도는 천만 배 높아졌다. 그러나 길이 자체는 변하지 않았다. 1983년의 미터는 자의 정밀도 안에서 1889년의 미터와 같다.
미터가 될 수도 있었던 두 길이
1791년 과학 아카데미에는 두 후보가 있었다. 첫째는 한쪽에서 다른 쪽까지 정확히 1초에 흔들리는 진자의 길이였다. 이런 진자는 오늘날의 미터보다 짧아 약 0.994 m이다. 이 후보는 버려졌다. 중력은 위도에 따라 달라서 진자 길이가 파리와 적도에서 다르게 나온다. 게다가 길이가 초에 의존하게 되는데, 초는 당시 하루의 일부였다.
둘째 후보는 자오선 4분의 1의 천만분의 일이었다. 이것이 선택되었고, 호의 측량이 명해졌다. 그러나 실제 자오선의 4분의 1은 약 10 001 966 m이다. 따라서 의도한 미터는 아르시브 미터보다 0.197 mm 길었을 것이다.
아르시브 미터는 단도기였다. 길이를 양 끝면이 정했다. 끝면은 닿을 때마다 닳는다. 그래서 1889년의 기준은 선도기로 만들었다. 길이를 자의 중립면에 새긴 눈금선이 정한다. 길이는 자오선이 아니라 아르시브 미터에서 옮겨 왔다. 그렇게 0.197 mm는 영원히 미터 속에 남았다.
양 목록
미터 단위 시트를 열었다
색인 · 모든 양을 한 페이지에색인 입구의 실험실산 한 방울이 즙의 색을 바꾸고, 소금은 불꽃에 색을 입히고, 물은 한 번 두드리면 언다. 그 아래에 Simetrium의 모든 페이지가 분야별, 가나다순으로 있다.색인 열기 →
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