Метр
Базовая единица СИ · величина: длина
01 · Определение
Метр начался как одна десятимиллионная четверти земного меридиана. Сегодня это расстояние, которое свет проходит за 1/299 792 458 секунды, — длина стала производной от времени.
В 1983 году метрология сделала неожиданный ход: вместо того чтобы точнее измерять скорость света, её объявили точной — 299 792 458 метров в секунду ровно. С этого момента измерять длину значит измерять время полёта света, а платино-иридиевый брусок в Севре, восемьдесят лет бывший метром, превратился в музейный экспонат. Побочный эффект: точность длины теперь ограничена точностью секунды, а она у атомных часов на пять порядков лучше, чем у любой линейки.
В лаборатории метр не отмеряют — считают полосы интерференции стабилизированного лазера, чья частота привязана к цезиевым часам. Геодезия делает то же самое в масштабе планеты: GPS измеряет задержку сигнала, то есть тоже время.
02 · Пересчёт
Введите длину — паспорт пересчитает
Русские меры до 1918 года были привязаны к английским: аршин ровно 28 дюймов, сажень — три аршина, верста — пятьсот саженей. Поэтому пересчёт точный, без округлений: 1 сажень = 2,133 6 m по определению 1899 года.
«Микрон» и «ангстрем» из СИ выведены: пишите µm и 0,1 nm. Морская миля осталась — она равна одной минуте дуги меридиана и потому удобна в навигации.
| Единица | Название | Значение | Где встречается |
|---|---|---|---|
| 1 м | метр | 1 м | СИ, базовая |
| 1 фут | фут | 0,3048 м | точно, с 1959 года |
| 1 дюйм | дюйм | 0,0254 м | точно, 1/12 фута |
| 1 ярд | ярд | 0,9144 м | точно, 3 фута |
| 1 миля | миля | 1609,344 м | сухопутная |
| 1 морская миля | морская миля | 1852 м | точно, по определению |
| 1 а.е. | астрономическая единица | 149 597 870 700 м | точно, МАС 2012 |
1 м = 3,280839895 фута (точно, по соглашению 1959 года)
03 · Порядки величин
от планковской длины до горизонта ВселеннойДлина
04 · Приборы измерения
Чем измеряют метры
Считает полосы: одна полоса — половина длины волны, около 316 нм. Первичная реализация метра, точность 10⁻¹¹.
Фемтосекундный лазер даёт «линейку» из тысяч частот и связывает оптику с цезиевыми часами — мост от секунды к метру.
Плоскопараллельные плитки Иогансона: слипаются притиркой и передают метр в цех. Допуск — десятые доли микрометра.
В поле длину меряют временем: лазерный дальномер считает задержку импульса, спутники — фазу сигнала. Миллиметры на километрах.
05 · Правила записи
Строчная m, потому что заглавная M занята мегой
Метр пишется строчной латинской m без точки; «5 М» означает пять мега-чего-то, а «5 м.» — сокращение из газетной вёрстки. Приставка сливается с символом: km, cm, µm, но не «Km» и не «мкм» в англоязычном тексте. Квадратные и кубические метры — m², m³, а не «кв. м» в технической документации.
06 · Соседние единицы
Метр — самая плодовитая единица системы: площадь, объём, скорость, ускорение, а через ньютон и джоуль — вся механика. Четырнадцать производных единиц СИ содержат метр в своём определении.
метр в квадрате
базовая СИ
метр за секунду
Убрать метр из системы невозможно: он держит и механику, и электричество — вольт тоже сводится к метру через ватт.
07 · Исторический раздел
Чем мерили длину до метра
Три аршина, семь футов. С 1899 года приравнена к английским мерам точно, поэтому пересчёт без остатка.
Ровно 28 дюймов, шестнадцать вершков. Основная мера в торговле тканью и в строительных чертежах.
Пятьсот саженей. Дорожная мера, от которой остались верстовые столбы и выражение «за версту видно».
X-образный брусок в Севре и тридцать его копий по странам. Метр был предметом, который можно было уронить.
Метр — единственная единица, которую переопределяли четыре раза
1795 — доля меридиана; 1799 — платиновый брусок из Архива; 1889 — платино-иридиевый прототип; 1960 — 1 650 763,73 длины волны криптона-86; 1983 — путь света за 1/299 792 458 секунды. Каждый шаг убирал материальный носитель, и на последнем метр вообще перестал быть самостоятельной величиной: теперь он производная от секунды через постоянную c. Забавная деталь: измерения XVIII века ошиблись в четверти меридиана примерно на 0,2 мм на метр, и эта ошибка навсегда осталась в определении — экватор длиннее 40 000 км на 75 метров.
Каталог · Международная система единиц
Паспорт на каждую величину
Семь базовых единиц, двадцать две производные с собственными именами и архив систем, вышедших из обращения. Каждая — отдельный лист: определение, размерность, пересчёт, приборы, правила записи. На 36 языках.