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(法語:mètre),中國大陸和香港音譯為「米」(亦稱「公尺」),台灣作「公尺」(口語偶稱「米」),舊譯「邁當」、「米達」。它是國際單位制基本長度單位,符號為m。

1米的長度最初定義為通過巴黎的經線上從地球赤道到北極點的距離的千萬分之一。其後隨着人們對度量衡學的認識加深,米的長度的定義幾經修改。從1983年至今,米的長度已經被定義為「在真空中於1/299792458秒內行進的距離」[1],即光在真空中每秒移動約3億米。

提出及命名

1668年,英國哲學家和教士約翰·威爾金斯在一篇文章中提到,需要一個十進制的標準的長度單位系統。1675年,意大利科學家提托·李維歐·布拉提尼在他的著作Misura Universale使用了 metro cattolico這個詞 (意思是「天主的米」),這個詞是從希臘語 μέτρον καθολικόν(métron katholikón)衍生而來的,意思是「一種通用測量單位」。1789年法國大革命勝利後,國民公會命令法國科學院組織一個委員會來標準的度量衡制度。委員會提議了一套新的十進制的度量衡制度,並建議以通過巴黎的子午線上從地球赤道到北極點的距離的千萬分之一作為標準單位。他們將這個單位稱之為mètre,意即「測量」。法國國民公會在1793年採納了這套系統。metre出現在英語裡可以追溯到1797年。

子午線的定義

在1668年,威爾金斯建議用鐘擺的方法來確定標準長度。另外一種方法建議使用子午線上從地球赤道到北極點的距離的千萬分之一來作為標準長度。最後法國科學院在1791年選定了子午線的定義。該院認為要確保基本單位恆定不變,應以自然物理量為基礎。而地球表面的各處的重力有輕微的不同,會影響鐘擺的測量。法國科學院指派了讓·巴蒂斯特·約瑟夫·德朗布爾和皮埃爾·梅尚領導了一支勘測隊,測定了從敦刻爾克鐘樓到巴塞羅那的蒙特惠奇堡的距離,以確定這段子午線的弧長。這段弧長是巴黎子午線的一部分。這次勘測從1792年持續到1799年[2]

儘管地球不規則的表面並不是完美的球形,但法國還是在1793年採納了這次測量的結果來確定標準米的長度。日後人們發現,由於誤算了地球的扁率而錯算了弧長,第一個存檔米原器的長度比子午線定義的米少1/5毫米。但這個長度還是被當作了標準。也因此,最後地球通過極點的周長要比4千萬米多一點(40,007,863m)。

米原器

當子午線的測量還在進行時,委員會就根據臨時結果定製了一系列的鉑金棒。當最後結果出來後,委員會選取了最接近測量計算結果的鉑金棒作為米原器(Mètre des Archives),並於1799年6月22日存放在國家檔案館內。

1880年代,處於對精確度的要求,召開了一系列的國際大會來設計新的米標準。1875年的米制公約要求在法國塞夫爾建立一個永久的國際計量局。這個新組織將保存新的米原器和國際千克原器,並向各國分發米原器複製品,以及管理米制單位和非米制單位間的轉換。該組織在1889年在首屆國際計量大會召開時用鉑銥合金(90%的鉑和10%的銥)製造了一個新的米原器,並規定在熔點溫度時所測量到的國際米原器上兩道刻度之間的距離為「1米」。

然而實際上米原器給出的長度並不一定正好是1米,由於刻線工藝材料變形和測量方法等方面的原因,在復現量值時總有一定誤差,約為0.1微米(0.1μm)。此外,萬一米原器損壞,複製將無所依據,特別是複製品很難保證與原器完全一致,給各國使用帶來了困難。

視頻

米 相關視頻

認識米

參考文獻

  1. 重新定義米的長度,蝌蚪五線譜,2014-10-17
  2. 法國天文學家定義「米」為基本長度單位,法國留學在線