一米到底有多長?當年的科學家是如何去定義米的?

2020-12-04 百家號

一米到底有多長?當年的科學家是如何去定義米的?

大家好我是你們的老朋友笑笑,為了展現科技的魅力,以後的每一天我都將為大家放送最幹的貨,希望你們會喜歡。今天我們來講一講科學思維中的嚴謹,這種嚴謹首先體現在測量這個活動上,這話說的有點虛,那現在我問你兩個問題,你就知道嚴謹是一種什麼思考習慣了。比如說一米到底有多長?還有像溫度計上顯示的24℃是溫度的本身嗎?這兩個問題我會在下面的文章仔細的講給你,如果一個人在沒有刻意準備的情況下,可以說出米、千克的來由,那他就已經有了成為大科學家的思考習慣了,可以這麼說,測量的極限就是一切事物存在的極限,我們會知道世界上是有一個專門機構管理米、秒、千克、安培、摩爾、開爾文、坎德拉這些物理單位,他就是國際度量衡委員會,而剛剛我說的這七個單位是目前國際單位制中的七個基本單位,科學家描述世界最基礎的語言就是由它們之間加減乘除得到的。

米這個單位到現在除了美國人在生活中不太用,已經是全世界公認的長度單位了,但在1840年之前是幾乎沒人用的,甚至是科學家們也是的,那個時候他們各自有各自習慣的單位。研究科學史的人曾經統計過,1789年法國大革命之前,當時法國人用到的度量衡標準超過2萬種,甚至連一個村民,對同一種商品都有三種單位來衡量。有人用16進位,有人用6進位,有人用10進位。雖然這樣混亂的計量單位用起來很麻煩,但是因為當初各自製定規則的時候都是傾向於有利自己的,所以到後來誰也說服不了誰,最終能改成大家統一的標準,撬動利益板塊的是法國大革命。是在這場革命中誕生了社會的運行體制,對於單位來說也是這樣的。當時的法國人民在給路易十六的請願書裡頭表達了幾個最強烈的意願,他們希望只有一個上帝,只有一個國王,一部法律,一個重量和一個尺度。

看到最後兩個要求,不得不感嘆法國民眾的素質,那已經是1789年了,在這之前法國的有一種特有的傳統文化大約延續了300年之久,那就是數學。所以在構建一個新世界的訴求當中,民眾強烈的希望統一度量的單位。1800年拿破崙上臺之後,法國科學院提交給他一份關於一米有多長的文件,在內容中,長度單位定義的方式和從前有了巨大的差異,那從前是什麼方式呢?比如人的胳膊伸出來有多長,那就以它為單位,或者人的手掌張開有多長,人的一步可以邁多遠,或者扔一塊石頭可以扔多遠,拿這些作為長度的基本單位。但是拿破崙看到這個文件裡寫,一米等於地球大圓1/4的1000萬分之一,也就是從赤道到北極這個距離的1000萬分之一,這個定義的背後做了無數個鋪墊性的工作,能說出這樣的話,需要做好幾樣的工作,首先的就是得確認地球大概是一個球體,這個工作是從15世紀開始做的。

那時候不斷的有航海家來幫忙總結出這一點,第二個就是各種標誌性具離的長度,比如說從地球的周長是多少啊,從北極點都遲到的距離是多少啊?那第三呢,就是確認地球不但大致是一個球體,而且還是一個非常均勻的圓球體,確定地球大概是一個球體的故事,咱們不多說了,因為各種航海家探險的故事裡已經很多了。後來進過了很多科學家的認證,測量等等一系列的鋪墊工作,米這個標準最終做出了定義,那麼這個米的定義到底準不準呢?現在對地球的測量結果看,那個時候的一米比現在的一米長了1.9毫米,這個精度放到現在,只能用在生活裡買衣服買鞋,哪怕是搞一些中學的物理實驗,這個精度都不一定夠,但是誰能想到當年為了確定這一步花了n位大科學不知多少心血呀。拿破崙當時拿到這個結果,非常的高興,一向高傲的拿破崙是這樣評價的:「統治會更別,但是這項工作會永存。」

這個評論對於高傲的拿破崙來說已經是誇上天的評價了。之後這個標準就在全國推行,通用了十進位的米制,可是現實是殘酷的,新的單位制因為從沒有參考任何一個人的利益,可以說得罪了所有跟制定標準有關的機構。所以後續產生的阻力是非常大的,甚至在米制推行了十幾年之後,連拿破崙本人都受不了了,1812年的時候拿破崙下令恢復舊的單位制,可以跟米制共同使用,不過幸好十幾年的時間還是讓科學界和進步的階層嘗到了甜頭,大約在1840年的時候,法國最終廢除了所有舊的度量,同一隻用米做基本的長度單位,所以一米有多長在科學發展過程中第一次得到可靠的結論,就是赤道到北極距離的一千萬分之一那麼長,從確認地球是球體到測量出地球的各種特徵尺寸的參數,到確定地球到底有多圓,這中間不但有各種航海家庭文學家,甚至連科學院的院長都親自出馬去參與,可以說每一步的推進過程沒有一個猜測是輕鬆得到確認的。那麼我們今天的文章到這裡就結束了,如果你喜歡笑笑的文章,那就點讚關注笑笑吧。以後的文章我們還會為大家持續帶來一些乾貨,記得關注笑笑哦!

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