Meter
SI-basiseenheid · grootheid: lengte
01 · Definitie
De meter begon als een tienmiljoenste van een kwart van de aardmeridiaan. Vandaag is het de afstand die het licht aflegt in 1/299 792 458 seconde — lengte is afgeleid geworden van tijd.
In 1983 deed de metrologie een onverwachte zet: in plaats van de lichtsnelheid steeds nauwkeuriger te meten, werd ze exact verklaard — 299 792 458 meter per seconde, niet meer en niet minder. Vanaf dat moment betekent lengte meten de vluchttijd van het licht meten, en de platina-iridiumstaaf in Sèvres, tachtig jaar lang de meter, werd een museumstuk. Bijwerking: de nauwkeurigheid van lengte wordt nu begrensd door die van de seconde — en atoomklokken zijn vijf ordes van grootte beter dan welke liniaal ook.
In het laboratorium wordt de meter niet afgepast: men telt interferentiestrepen van een gestabiliseerde laser, waarvan de frequentie is gekoppeld aan cesiumklokken. De geodesie doet hetzelfde op planetaire schaal: gps meet de signaalvertraging, dus opnieuw tijd.
02 · Omrekening
Voer een lengte in — het paspoort rekent haar om
De Russische maten van vóór 1918 waren gekoppeld aan de Engelse: de arsjin is precies 28 duim, de sazjen drie arsjinnen, de werst vijfhonderd sazjens. De omrekening is daarom exact, zonder afronding: 1 sazjen = 2,133 6 m volgens de definitie van 1899.
De «micron» en de «ångström» zijn uit het SI genomen: schrijf µm en 0,1 nm. De zeemijl bleef — ze is gelijk aan één boogminuut van een meridiaan en daarom handig in de navigatie.
| Eenheid | Naam | Waarde | Waar ze voorkomt |
|---|---|---|---|
| 1 m | meter | 1 m | SI-basis |
| 1 ft | voet | 0,3048 m | exact, sinds 1959 |
| 1 in | duim | 0,0254 m | exact, 1/12 ft |
| 1 yd | yard | 0,9144 m | exact, 3 ft |
| 1 mi | mijl | 1609,344 m | landmijl |
| 1 nmi | zeemijl | 1852 m | exact, per definitie |
| 1 au | astronomische eenheid | 149 597 870 700 m | exact, IAU 2012 |
1 m = 3,280839895 ft (exact, volgens de overeenkomst van 1959)
03 · Ordes van grootte
van de plancklengte tot de horizon van het heelalLengte
04 · Meetinstrumenten
Hoe meters worden gemeten
Hij telt strepen: één streep is een halve golflengte, ongeveer 316 nm. De primaire realisatie van de meter, nauwkeurigheid 10⁻¹¹.
Een femtosecondelaser levert een «liniaal» van duizenden frequenties en verbindt de optica met cesiumklokken — een brug van de seconde naar de meter.
De parallelle eindmaten van Johansson: ze hechten aan elkaar en dragen de meter de werkplaats in. Tolerantie — tienden van een micrometer.
In het veld wordt lengte gemeten met tijd: de laserafstandsmeter telt de pulsvertraging, satellieten de signaalfase. Millimeters over kilometers.
05 · Schrijfregels
Kleine m, want de hoofdletter M is bezet door mega
De meter wordt geschreven als een kleine Latijnse m zonder punt; «5 M» betekent vijf mega-iets, en «5 m.» is een krantenafkorting. Het voorvoegsel versmelt met het symbool: km, cm, µm — nooit «Km» of «mcm». Vierkante en kubieke meters zijn m² en m³, niet «m2» in technische documenten.
06 · Naburige eenheden
De meter is de vruchtbaarste eenheid van het stelsel: oppervlakte, volume, snelheid, versnelling — en via de newton en de joule de hele mechanica. Veertien afgeleide SI-eenheden bevatten de meter in hun definitie.
De meter kan niet uit het stelsel worden verwijderd: hij draagt zowel de mechanica als de elektriciteit — ook de volt herleidt zich via de watt tot de meter.
07 · Historische afdeling
Hoe lengte werd gemeten vóór de meter
Drie arsjinnen, zeven voet. Sinds 1899 exact gekoppeld aan de Engelse maten, zodat de omrekening geen rest laat.
Precies 28 duim, zestien wersjoks. De hoofdmaat in de stoffenhandel en op bouwtekeningen.
Vijfhonderd sazjens. Een wegmaat die mijlpalen naliet en het gezegde «op een werst afstand te zien».
Een staaf met X-profiel in Sèvres en dertig kopieën verdeeld over de landen. De meter was een voorwerp dat je kon laten vallen.
De meter is de enige eenheid die vier keer is geherdefinieerd
1795 — een breukdeel van de meridiaan; 1799 — de platina staaf uit de Archieven; 1889 — het platina-iridiumprototype; 1960 — 1 650 763,73 golflengten van krypton-86; 1983 — de weg van het licht in 1/299 792 458 seconde. Elke stap verwijderde een materiële drager, en bij de laatste hield de meter helemaal op een onafhankelijke grootheid te zijn: hij is nu via de constante c afgeleid van de seconde. Een curieus detail: de achttiende-eeuwse opmeting van het meridiaankwadrant zat er ongeveer 0,2 mm per meter naast, en die fout bleef voorgoed in de definitie — de evenaar is 75 meter langer dan 40 000 km.
Catalogus · Internationaal Stelsel van Eenheden
Een paspoort voor elke grootheid
Zeven basiseenheden, tweeëntwintig afgeleide met een eigen naam en een archief van stelsels die uit de omloop zijn genomen. Elk is een eigen blad: definitie, dimensie, omrekening, instrumenten, schrijfregels. In 33 talen.