物理世界漫游指南(5)

米制单位发展简史

相传,鲁班召集天下木工,要制作上千零件组装一座宫殿。结果各地的木工利用自己的尺子进行度量,标准不一,制作的零件很多都无法精确组装。于是鲁班做了一把尺子,其他木工以此为标准做出了很多一样的尺子,结果宫殿很快完工了。

所以,设定一个公认的标准很有必要。

随着工业革命后科学技术的飞速发展,人类使用的机器也越来越复杂和精密,因此制造这些机器所用的标准,也在不断迭代升级,越来越精确。

由于世界各国采用了相互不同的测量标准器具、不同的测量单位和测量方法,因而大大阻碍了世界各国的经济发展和贸易往来。到了18世纪,随着世界经济和贸易的飞速发展,统一世界各国计量单位制的问题提到了议事日程上。

米制单位,是现在国际上通用的长度单位。

1790年,法国科学院第一次提出:以通过巴黎的子午线上从地球赤道到北极点的距离的一千万分之一作为长度标准,称为1米。并于1799年根据这个标准制成了第一把标准米尺。

1875年5月20日,由法国政府出面,召开了20个国家政府代表会议,正式签置了米制公约,公认米制为国际通用的计量单位,同时决定成立国际计量委员会和国际计量局。

1889年,国际计量大会上正式通过,按照第一根标准米尺的长度,用铂铱合金制成了一把截面为X形的米尺——米原器,把它作为国际长度标准。这根国际标准米尺至今还保存在巴黎国际计量局的地下室中,它的复制版则被各国带走,作为长度基准。

然而,实际上各国的复制版米原器很难保证做到与原版米原器完全一致,因此各国的复制版之间就会存在大大小小的误差,这给各国带来了不少麻烦。

正所谓“失之毫厘,谬以千里”,寻找更精确的度量标准势在必行。

近代物理学家在研究光现象时发现,光也是一种波,不同颜色的光波长不同,且波长极为稳定。用光的波长作为长度标准,有无可比拟的优越性。

因此,1960年在第11届国际计量大会上,科学家正式确定米的标准长度:等于氪-86原子在真空中所发射的橙色光波波长的1650763.73倍。

20世纪60年代以后,激光的出现,使得人们测量出的长度更为准确和稳定,于是激光逐渐代替了氪。到了20世纪70年代,光速的测定已经非常精确,1983年国际计量大会重新制定了米的定义:光在真空中行进1/299 792 458秒的距离,为一标准米。这也是目前为止,米的最终定义。

当然,科学前进的脚步是永无止境的,或许在将来,我们还会发现更加优越的方式,来计量米的长度。

注:本文部分内容参考自百度百科。

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