#「閃光時(shí)刻」主題征文 二期#
縱觀人類的發(fā)展史,長度的計(jì)量歷史悠久,但不統(tǒng)一。不同的國家,民族甚至是地區(qū)都有各自的一套計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。長度的計(jì)量單位因地而異會(huì)給經(jīng)濟(jì)文化上的交流帶來諸多的麻煩。
雖然秦始皇統(tǒng)一六國實(shí)現(xiàn)了中國大統(tǒng)一,強(qiáng)硬地統(tǒng)一了當(dāng)時(shí)中國的度量衡。但那只限于中國,當(dāng)我們與其他國家進(jìn)行交流時(shí),因?yàn)槎攘亢獾牟煌€要進(jìn)行進(jìn)一步的協(xié)商。所以所以一個(gè)通用的計(jì)量單位顯得尤為重要,今天我們說“米”這個(gè)單位。
“米”的誕生
要說“米”,就要從法國資產(chǎn)階級(jí)大革命開始說起,革命過后,法國人致力于統(tǒng)一計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的研究,于是1790年,法國國民議會(huì)通過決議,讓法國科學(xué)院研究如何建立長度和質(zhì)量等基本物理量基準(zhǔn)的問題,為統(tǒng)一計(jì)量單位打好基礎(chǔ)。
1791年,著名科學(xué)家拉格朗日當(dāng)選為法國度量衡委員會(huì)主席。受法國大革命的思想影響,他致力于推動(dòng)計(jì)量單位的統(tǒng)一,“米”這個(gè)單位由此誕生。
法國相關(guān)當(dāng)局規(guī)定:把經(jīng)過巴黎的地球子午線,也就是經(jīng)線長的四千萬分之一定義為1米。也可以這么說:l米是從地球北極到赤道距離的一千萬分之一,為什么要選取地球子午線作為米定義的參照系呢?因?yàn)楫?dāng)時(shí)認(rèn)為地球子午線長度是固定不變的。關(guān)于米的名稱,則是選取古希臘文metron(度量)一詞,后來則演變?yōu)閙eter。同年3月25日,法國國民議會(huì)同意了這一規(guī)定。
子午線有多長?
單位是定了,那子午線有多長呢?剩下的問題是如何測(cè)量地球子午線的長度。測(cè)量長度這件事情在今天可能很容易,但是在當(dāng)時(shí)沒有什么捷徑,只有長途跋涉的邊走邊測(cè)量這個(gè)方法。所以就有兩個(gè)天文學(xué)家約瑟夫·德朗布爾和安德烈·梅尚,1792年這倆人接受了這個(gè)艱巨的任務(wù)。任務(wù)是什么呢?簡(jiǎn)單說就是他們從巴黎出發(fā)背向而行,一個(gè)到敦刻爾克,一個(gè)到巴塞羅那,測(cè)量這一段子午線的長度。
走個(gè)七年也就是1799年,這倆人終于在法國南部的一個(gè)城市匯合。他倆帶著勘測(cè)資料回到巴黎的時(shí)候當(dāng)時(shí)的統(tǒng)治者拿破侖也給了他們極高的評(píng)價(jià):“勝利如過眼煙云,但是這項(xiàng)成就會(huì)永存于世。”為了紀(jì)念米的誕生和這兩位科學(xué)家的探測(cè)活動(dòng),國際科學(xué)委員會(huì),還用純鉑制成一根1米長的金屬棒,也就是米原器。
雖然限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件,這根金屬棒造出來后比當(dāng)時(shí)的測(cè)量數(shù)據(jù)長了0.2毫米,但不重要不重要,這根棒主要是用來紀(jì)念和傳達(dá)探索精神的。
米制的世界化
1812年法國頒布并施行“米制”,1875年5月20日,20個(gè)國家正式簽署《米制公約》,確定米制為國際通用的計(jì)量單位,并決定成立國際計(jì)量委員會(huì)和國際計(jì)量局。到了1889年,國際米原器被制造并選出。
“米”的科學(xué)化
因?yàn)槟氵@個(gè)單位是人們通過距離的測(cè)量而給出的一個(gè)單位長度。但因?yàn)榭茖W(xué)家們腦洞大開的屬性,總想把米這個(gè)單位安到其他研究上,這就導(dǎo)致了近代米這個(gè)單位被賦予了各種定義。
而且國際米原器這個(gè)東西他畢竟是用金屬做的,精度不高而且容易損壞。所以科學(xué)家們一直在給它找備胎,經(jīng)過數(shù)十年的探索,米這個(gè)單位歷經(jīng)了:鎘的紅色光譜線,氪-86的橙色譜線這些被我們賦予的定義。
但隨著科學(xué)的不斷發(fā)展,人們對(duì)于精度這個(gè)東西要求越來越高,我們就發(fā)現(xiàn)原子光譜這個(gè)東西容易受到很多因素的影響,比如說電流,溫度。
于是人們就想:要不咱們用光子吧,所以到了1983年10月,國際計(jì)量大會(huì)得出米這個(gè)單位的新定義:1米是光在真空中1/299792458秒的時(shí)間間隔內(nèi)的行程長度。此次關(guān)于米的定義是長度計(jì)量科學(xué)史上的一次革命,具有非常重要的科學(xué)意義。把光速作為一個(gè)精確的常數(shù),可以把長度單位統(tǒng)一到時(shí)間計(jì)量上,這樣就可以利用時(shí)間計(jì)量的高精度來提高長度計(jì)量的精度了。
總之,米制這個(gè)法國大革命的偉大產(chǎn)物從此開始影響世界,一直到今天。
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