為什么1米不是更長(zhǎng)一點(diǎn)或者更短一點(diǎn)?計(jì)量單位到底是誰(shuí)定的呢?
天然的尺子
現(xiàn)在,“米制”是全球通用的長(zhǎng)度計(jì)量單位。然而在統(tǒng)一計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)之前,不同的國(guó)家、地區(qū)甚至村落之間就有不同的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)時(shí)的長(zhǎng)度往往以身體部位作參照,如肘長(zhǎng)、腳長(zhǎng)、手指跨度等。這些衡量方式既雜亂又不精確,你的肘和我的肘又不一樣長(zhǎng),究竟用誰(shuí)的呢?
隨著物資交換越來(lái)越頻繁,加上科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對(duì)統(tǒng)一度量的需求越來(lái)越強(qiáng)烈,“米制”就應(yīng)運(yùn)而生了。
“1米”的誕生
也許你會(huì)覺(jué)得是毫米或厘米這種比較小的單位最先誕生的,其實(shí)不然,最先誕生的是不長(zhǎng)也不短的“米”。
今天的米制起源于18世紀(jì)90年代的法國(guó),當(dāng)時(shí)的法國(guó)科學(xué)院決定以北極—巴黎—赤道這條直線(xiàn)的長(zhǎng)度為準(zhǔn),把它的1/10000000作為標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度——1米。
定義是下好了,但要怎么測(cè)量呢?在18世紀(jì),測(cè)量這么長(zhǎng)的距離并非易事。兩位天文學(xué)家踏上旅程,花了6年時(shí)間才得到一個(gè)確切數(shù)值,再通過(guò)數(shù)學(xué)家的計(jì)算,1米從此誕生了。
哎呦!搞錯(cuò)了
尷尬的是,人們不久后就發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)的測(cè)量值錯(cuò)了,導(dǎo)致米的長(zhǎng)度比正確值短了2/10毫米。也許你會(huì)想,反正米的長(zhǎng)度是人定義的,短了這么點(diǎn)也無(wú)所謂吧,但6年的測(cè)量工作不就是為了得到精確數(shù)值嗎?但可惜一切都晚了,1米長(zhǎng)度的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)確定了這么久,人們只能將錯(cuò)就錯(cuò)。
但時(shí)間一長(zhǎng),問(wèn)題來(lái)了。物質(zhì)總會(huì)發(fā)生變化,米原器的精確度也會(huì)越來(lái)越低,永恒不變的標(biāo)準(zhǔn)就不存在了。很顯然,人們需要新的1米標(biāo)準(zhǔn)。
不會(huì)變的“米”
1960年,理想的方法終于被發(fā)明出來(lái),那就是光譜法:讓米的長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)按照恒定不變的某種自然現(xiàn)象來(lái)定義不就行了嗎!之后每隔幾年,國(guó)際計(jì)量大會(huì)都要重新討論米的定義。
在1983年,1米被定義為光在真空中行進(jìn)1/299792458秒的距離,因?yàn)楣獾乃俣仁呛愣ú蛔兊?,這就是沿用至今的米的定義,但更細(xì)微的修正還在一直繼續(xù)。