Метр
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Метр (обозначение: м, m; от др.-греч. μέτρον — мера, измеритель) — единица измерения длины и расстояния в СИ. Метр равен расстоянию, которое проходит свет в вакууме за промежуток времени, равный 1/299 792 458 секунды.
Содержание |
[править] История
Метр был впервые введён во Франции в XVIII веке и имел первоначально два конкурирующих определения:
- как длина маятника с полупериодом качания на широте 45°, равным 1 c (в современных единицах эта длина равна примерно 0,981 м).
- как одна сорокамиллионная часть Парижского меридиана (то есть одна десятимиллионная часть расстояния от северного полюса до экватора по поверхности земного эллипсоида на долготе Парижа).
Первоначально за основу было принято первое определение (8 мая 1790, Французское Национальное собрание). Однако, поскольку ускорение свободного падения зависит от широты и, следовательно, маятниковый эталон недостаточно воспроизводим, Французская Академия наук в 1791 предложила Национальному собранию определить метр через длину меридиана. 30 марта 1791 это предложение было принято. 7 апреля 1795 Национальный Конвент принял закон о введении метрической системы во Франции и поручил комиссарам, в число которых входили Ш. О. Кулон, Ж. Л. Лагранж, П.-С. Лаплас и другие учёные, выполнить работы по экспериментальному определению единиц длины и массы. В 1792 - 1797 гг. по решению революционного Конвента французские ученые Деламбр (1749 - 1822 гг.) и Мешен (1744 - 1804 гг.) за 6 лет измерили дугу парижского меридиана длиной в 9°40' A000 км) от Дюнкерка до Барселоны, проложив цепь из 115 треугольников через всю Францию и часть Испании. Эти работы были выполнены для определения длины метра, равного одной десятимиллионной части половины парижского меридиана Плоскость меридиана, проходящая через данную точку и ось вращения эллипсоида, при пересечении с поверхностью эллипсоида образует эллипс, который осью вращения делится пополам, каждую половину такого эллипса называют меридианом. К сожалению, во многих литературных источниках метр определяют как одну десятимиллионную часть не половины, а четверти парижского меридиана.
Первый прототип эталона метра был изготовлен из латуни в 1795 году. Следует отметить, что единица массы (килограмм, определение которого было основано на массе 1 дм³ воды), тоже была привязана к определению метра.
В 1799 из сплава 90 % платины и 10 % иридия был изготовлен эталон метра, длина которого соответствовала одной сорокамиллионной части Парижского меридиана.
В 1805 году умирает Мишен. Его преемником назначается французский физик с испанской фамилией Ф.Д. Араго. Впрочем, Араго встретил это назначение без энтузиазма. Он не оставил своих юношеских надежд на военную карьеру. Понадобилось содействие Лапласа, чтобы Араго принял предложение, однако он выговорил себе право поступить в дальнейшем в артиллерию.
Если бы только Араго знал, какие приключения ожидают его на гражданской службе! Участок дуги меридиана, доставшийся ему, частично пришелся на Испанию, которая подняла восстание против Наполеона. Геодезические приборы, которыми он пользовался, вызывали подозрения у местного населения. Его принимали за шпиона. А как свирепо испанские герильдеерос расправлялись с французами рассказывать не нужно. Однако лишения не пропали даром. Благодаря Араго, длина дуги седьмой части земного меридиана была определена с такой точностью, которой до сих пор достигнуть не удавалось. Метр 1792 года оказался короче на 0,2 миллиметра.
По прибытии Араго в Париж в 1809 г. и сообщении результатов замеров Парижская Академия наук, учитывая их значимость, избирает его своим членом. Помимо метрологических данных измерения новоиспеченного академика позволили уточнить географическую карту Франции.
Во время правления Наполеона метрическая система распространилась по всей Европе. Только в Великобритании, которая не была завоёвана Наполеоном, остались традиционные меры длины: дюйм, фут и ярд.
После прихода королевской власти в 1812 году метрическую систему пытались отменить, но все - таки историческая справедливость восторжествовала. Метрическая система является до сих пор самым значимым памятником Великой Революции.
В 1917 году метрическая система была введена в России.
В 1889 был изготовлен более точный международный эталон метра. Этот эталон тоже изготовлен из сплава платины и иридия и имеет поперечное сечение в виде буквы «X». Его копии были переданы на хранение в страны, в которых метр был признан в качестве стандартной единицы длины. Этот эталон всё ещё хранится в Международном бюро мер и весов, хотя больше по своему первоначальному назначению не используется.
С 1960 было решено отказаться от использования изготовленного людьми предмета в качестве эталона метра, и с этого времени по 1983 метр определялся как число 1 650 763,73, умноженное на длину волны оранжевой линии (6 056 Å) спектра, излучаемого изотопом криптона-86 в вакууме.
Современное определение метра в терминах времени и скорости света было введено в 1983 году:
- Метр — это длина пути, проходимого светом в вакууме за (1 / 299 792 458) секунды.
Из этого определения следует, что в системе СИ скорость света в вакууме принята равной в точности 299 792 458 м/с. Таким образом, определение метра, как и два столетия назад, вновь привязано к секунде, но на этот раз с помощью универсальной мировой константы.
[править] Кратные и дольные единицы
Десятичные кратные и дольные единицы образуются с помощью стандартных приставок СИ. Существуют также внесистемные единицы измерения: микрон, равный 1 мкм, и ангстрем (Å), равный 0,1 нм, но их применение не рекомендуется.
| Кратные | Дольные | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| величина | название | обозначение | величина | название | обозначение | ||
| 101 м | декаметр | дам | dam | 10−1 м | дециметр | дм | dm |
| 102 м | гектометр | гм | hm | 10−2 м | сантиметр | см | cm |
| 103 м | километр | км | km | 10−3 м | миллиметр | мм | mm |
| 106 м | мегаметр | Мм | Mm | 10−6 м | микрометр | мкм | µm |
| 109 м | гигаметр | Гм | Gm | 10−9 м | нанометр | нм | nm |
| 1012 м | тераметр | Тм | Tm | 10−12 м | пикометр | пм | pm |
| 1015 м | петаметр | Пм | Pm | 10−15 м | фемтометр | фм | fm |
| 1018 м | эксаметр | Эм | Em | 10−18 м | аттометр | ам | am |
| 1021 м | зеттаметр | Зм | Zm | 10−21 м | зептометр | зм | zm |
| 1024 м | йоттаметр | Им | Ym | 10−24 м | йоктометр | им | ym |
| применять не рекомендуется не применяются или редко применяются на практике | |||||||
[править] Интересные факты
В компьютерном жаргоне «метр» может означать мегабайт.
[править] См. также
- Денудационный метр — единица времени, необходимого для углубления русла данной реки на 1 м; например, для равнинной Миссисипи 20 000 лет, для быстрой По — 2400 лет.
- м/с — ед. скорости, первая производная по времени
- м/с² — ед. ускорения, вторая производная по времени
- 1/м — ед. градиента
- Гектар 1 га = 10 000 м² = 100 ар = 100 соток.
| Единицы СИ |
|---|
| Основные: метр | килограмм | секунда | ампер | кельвин | кандела | моль |
| Производные: радиан | стерадиан | герц | градус Цельсия | катал | ньютон | джоуль | ватт | паскаль | кулон | вольт | ом | сименс | фарад | вебер | тесла | генри | люмен | люкс | беккерель | грей | зиверт |
