เมตร
หน่วยฐาน SI · ปริมาณ: ความยาว
01 · นิยาม
เมตรถือกำเนิดเป็นหนึ่งในสิบล้านของหนึ่งในสี่ของเส้นเมริเดียนโลก ทุกวันนี้มันคือระยะทางที่แสงเดินทางใน 1/299 792 458 วินาที — ความยาวได้กลายเป็นปริมาณที่อนุพัทธ์มาจากเวลา
ในปี 1983 มาตรวิทยาเดินหมากที่ไม่มีใครคาดคิด: แทนที่จะวัดอัตราเร็วแสงให้แม่นยิ่งขึ้นเรื่อย ๆ กลับประกาศให้มันเป็นค่าแม่นตรง — 299 792 458 เมตรต่อวินาที ไม่มากไม่น้อยไปกว่านั้น นับแต่วินาทีนั้น การวัดความยาวคือการวัดเวลาบินของแสง ส่วนแท่งแพลทินัม-อิริเดียมที่แซฟวร์ซึ่งเป็นตัวเมตรเองมาแปดสิบปี ก็กลายเป็นวัตถุพิพิธภัณฑ์ ผลข้างเคียง: ความแม่นของความยาวถูกจำกัดด้วยความแม่นของวินาที — และนาฬิกาอะตอมดีกว่าไม้บรรทัดใด ๆ ถึงห้าอันดับของขนาด
ในห้องปฏิบัติการไม่มีใครถ่ายทอดเมตรด้วยไม้บรรทัด — เขานับริ้วการแทรกสอดของเลเซอร์เสถียรซึ่งความถี่ถูกล็อกกับนาฬิกาซีเซียม ภูมิมาตรศาสตร์ทำแบบเดียวกันในมาตราส่วนดาวเคราะห์: GPS วัดการหน่วงของสัญญาณ ก็คือวัดเวลาอีกครั้งนั่นเอง
02 · การแปลงหน่วย
ป้อนความยาว — หนังสือเดินทางจะแปลงให้
มาตราของรัสเซียก่อนปี 1918 ผูกกับมาตราอังกฤษ: หนึ่งอาร์ชินเท่ากับ 28 นิ้วพอดี หนึ่งซาเชนคือสามอาร์ชิน หนึ่งเวอร์สตาคือห้าร้อยซาเชน การแปลงจึงแม่นตรง ไม่มีการปัดเศษ: 1 ซาเชน = 2.133 6 m ตามนิยามปี 1899
«ไมครอน» กับ «อังสตรอม» ถูกถอนออกจาก SI แล้ว: ให้เขียน µm และ 0.1 nm ส่วนไมล์ทะเลยังอยู่ — มันเท่ากับหนึ่งลิปดาของเส้นเมริเดียน จึงสะดวกในการเดินเรือ
| หน่วย | ชื่อ | ค่า | พบที่ไหน |
|---|---|---|---|
| 1 m | เมตร | 1 m | ฐาน SI |
| 1 ft | ฟุต | 0.3048 m | แม่นตรง ตั้งแต่ 1959 |
| 1 in | นิ้ว | 0.0254 m | แม่นตรง, 1/12 ft |
| 1 yd | หลา | 0.9144 m | แม่นตรง, 3 ft |
| 1 mi | ไมล์ | 1609.344 m | ไมล์บก |
| 1 nmi | ไมล์ทะเล | 1852 m | แม่นตรง โดยนิยาม |
| 1 au | หน่วยดาราศาสตร์ | 149 597 870 700 m | แม่นตรง, IAU 2012 |
1 m = 3.280839895 ft (แม่นตรง ตามข้อตกลงปี 1959)
03 · อันดับของขนาด
จากความยาวพลังค์ถึงขอบฟ้าเอกภพความยาว
04 · เครื่องมือวัด
เขาวัดเมตรกันอย่างไร
มันนับริ้ว: หนึ่งริ้วคือครึ่งความยาวคลื่น ราว 316 nm วิธีทำเมตรให้เป็นจริงขั้นปฐมภูมิ ความแม่น 10⁻¹¹
เลเซอร์เฟมโตวินาทีให้«ไม้บรรทัด»จากความถี่นับพัน และเชื่อมทัศนศาสตร์เข้ากับนาฬิกาซีเซียม — สะพานจากวินาทีสู่เมตร
เกจบล็อกขนานของโยฮันส์สัน: มันดูดติดกันและพาเมตรเข้าสู่โรงงาน พิกัดความเผื่อ — หนึ่งในสิบของไมโครเมตร
ในภาคสนามเขาวัดความยาวด้วยเวลา: เครื่องวัดระยะเลเซอร์นับการหน่วงของพัลส์ ดาวเทียมนับเฟสของสัญญาณ มิลลิเมตรบนระยะทางเป็นกิโลเมตร
05 · กฎการเขียน
m ตัวเล็ก เพราะ M ตัวใหญ่เป็นของเมกะ
เมตรเขียนด้วยอักษรละตินตัวเล็ก m ไม่มีจุด «5 M» หมายถึงห้าเมกะอะไรสักอย่าง ส่วน «5 m.» เป็นตัวย่อแบบหนังสือพิมพ์ คำอุปสรรคเชื่อมติดกับสัญลักษณ์: km, cm, µm — ไม่มีวันเขียน «Km» หรือ «mcm» ตารางเมตรกับลูกบาศก์เมตรคือ m² กับ m³ ไม่ใช่ «ตร.ม.» ในเอกสารทางเทคนิค
06 · หน่วยข้างเคียง
เมตรเป็นหน่วยที่ให้ผลผลิตมากที่สุดของระบบ: พื้นที่ ปริมาตร อัตราเร็ว ความเร่ง — และผ่านนิวตันกับจูล ก็คือกลศาสตร์ทั้งหมด หน่วยอนุพัทธ์ SI สิบสี่หน่วยมีเมตรอยู่ในนิยาม
เอาเมตรออกจากระบบไม่ได้: มันค้ำทั้งกลศาสตร์และไฟฟ้า — แม้แต่โวลต์ก็ย้อนกลับมาหาเมตรผ่านวัตต์
07 · ห้องประวัติศาสตร์
ก่อนมีเมตร เขาวัดความยาวกันอย่างไร
สามอาร์ชิน เจ็ดฟุต ตั้งแต่ 1899 ผูกกับมาตราอังกฤษอย่างแม่นตรง การแปลงจึงไม่เหลือเศษ
เท่ากับ 28 นิ้วพอดี สิบหกเวอร์ช็อก มาตราหลักในการค้าผ้าและแบบก่อสร้าง
ห้าร้อยซาเชน มาตราของถนนหนทาง ทิ้งไว้ทั้งหลักบอกระยะเวอร์สตาและสำนวน «มองเห็นแต่ไกลเป็นเวอร์สตา»
แท่งหน้าตัดรูป X ที่แซฟวร์ กับสำเนาสามสิบชิ้นแจกจ่ายไปตามประเทศต่าง ๆ เมตรเคยเป็นวัตถุที่ทำหล่นได้
เมตรคือหน่วยเดียวที่ถูกนิยามใหม่สี่ครั้ง
1795 — เศษส่วนของเส้นเมริเดียน; 1799 — แท่งแพลทินัมจากหอจดหมายเหตุ; 1889 — ต้นแบบแพลทินัม-อิริเดียม; 1960 — 1 650 763.73 ความยาวคลื่นของคริปทอน-86; 1983 — ระยะทางของแสงใน 1/299 792 458 วินาที ทุกก้าวล้วนตัดตัวกลางทางวัตถุออกไป และในก้าวสุดท้ายเมตรก็เลิกเป็นปริมาณอิสระโดยสิ้นเชิง: ตอนนี้มันอนุพัทธ์มาจากวินาทีผ่านค่าคงตัว c รายละเอียดชวนรู้: การรังวัดหนึ่งในสี่ของเส้นเมริเดียนในศตวรรษที่สิบแปดพลาดไปราว 0.2 mm ต่อเมตร และความคลาดเคลื่อนนั้นอยู่ในนิยามตลอดกาล — เส้นศูนย์สูตรยาวกว่า 40 000 km อยู่ 75 เมตร
สารบัญ · ระบบหน่วยระหว่างประเทศ
หนังสือเดินทางให้ทุกปริมาณ
หน่วยฐานเจ็ดหน่วย หน่วยอนุพัทธ์มีชื่อเฉพาะยี่สิบสองหน่วย และจดหมายเหตุของระบบที่พ้นจากการใช้งาน แต่ละอันคือแผ่นของตัวเอง: นิยาม มิติ การแปลง เครื่องมือวัด กฎการเขียน ใน 33 ภาษา