Метр — это основная единица длины в метрической системе и Международной системе единиц (СИ). Вы, вероятно, используете её каждый день, даже не осознавая этого. Для тех, кто привык к футам и дюймам, один метр составляет примерно 39,37 дюйма. Однако само определение метра претерпело кардинальные изменения за последние два столетия. Оно было связано с физической формой Земли, затем привязано к физическому металлическому образцу и, наконец, стало постоянной величиной природы, которая никогда не меняется.
В 1791 году Французская академия наук предложила смелую идею. Они хотели универсальную единицу измерения, не ограниченную футами королей или местными обычаями. Они определили 1 метр как 1/10 миллионовную часть расстояния от Северного полюса до экватора, измеренного вдоль меридиана, проходящего через Париж. Это был научный проект, основанный на измерениях самой Земли.
Это определение потребовало времени, но измерить Землю было сложно. Вносились ошибки. Поэтому в 1889 году Бюро мер и весов (BIPM) решило отказаться от теоретических определений в пользу физических объектов. Они создали международный эталон метра. Это был стержень, состоящий на 90 процентов из платины и на 10 процентов из иридия. Единица длины определялась как расстояние между двумя специальными линиями, нанесенными на этот стержень. Он был стабилен. Его можно было воспроизвести. Однако в конечном итоге он оказался несовершенным. Стержень можно повредить. Его можно потерять. Он хранится в хранилище во Франции, а остальному миру приходится доверять своим измерениям, опираясь на этот единственный объект.
По мере развития технологий возрастает потребность в точности. К 1960 году ученые научились измерять световые волны с невероятной точностью. Они поняли, что им вообще не нужны металлические стержни. Метр был переопределен на основе атома. Конкретнее, он соответствует длине волны 1 650 763,73 оранжево-красного света, излучаемого атомами криптона-86 в вакууме. Это был большой шаг вперед. Он сделал стандарт независимым от физического артефакта. Устройство теперь можно воспроизвести в любой лаборатории, имеющей соответствующее оборудование.
Но ученые на этом не остановились. Лазерные технологии, появившиеся в 1980-х годах, позволяют измерять скорость света в вакууме с беспрецедентной точностью. Данные постоянно становились всё более точными. Стало ясно, что скорость света постоянна и не меняется в зависимости от местоположения или материала, являясь фундаментальной истиной вселенной.
Таким образом, в 1983 году Генеральная конференция по мерам и весам сделала решительный шаг. Они установили, что скорость света составляет ровно 299 792 458 метров в секунду. В то же время они переопределили метр.
Один метр в настоящее время определяется как расстояние, которое свет проходит в вакууме за 1/299 792 458 секунды.
Метр больше не является металлическим стержнем в сейфе. Это время, умноженное на долю скорости света.
Это может звучать как абстрактная физика, но это важно. Это определение позволяет проводить точные измерения вплоть до долей нанометра. Системы GPS для автомобилей, оптоволоконные кабели для передачи интернет-данных;
