一米究竟有多長?

2020-12-06 有計可量

一米究竟有多長?看到這個問題,很多人肯定會說,拿出個米尺來比劃比劃不就知道了?可是,這米尺上的一米真的就是準確的嗎?

要知道這多長是一米,就要從米的起源說起。我國古代有個美男子叫鄒忌,有文章這麼評價他:鄒忌修八尺有餘,而形貌昳麗。就是說鄒忌這個人身高八尺多,按照現代的標準,一尺就是33.3cm,而八尺足足有266.4cm,這麼高的的身高,恐怕怎麼都談不上形貌昳麗了吧。實際上,古代一尺約合23.1cm,也就是說鄒忌大概1米85,正好符合高大帥氣的定義。這就說明了一個問題,隨著科技的發展,米的定義也隨之變化。

身高八尺的鄒忌

在近代科學中,米是長度的SI(國際單位制)單位,長度、寬度、厚度、半徑、周長、距離等物理量的單位,都是用米或它的十進倍數單位或分數單位來表示的。自法國人建立米制至今,米的定義經歷了四個階段。

第一階段,米的定義為「地球子午線長的四千萬分之一」。

子午線

第二階段,在1889年9月20日,第一屆國際計量大會根據瑞士製造的米原器,給米的定義是:「0℃時,巴黎國際計量局的截面為X形的鉑銥合金尺兩端刻線記號間的距離。」

米原器

第三階段,在1960年10月的第十一屆國際計量大會上給米下了第三次定義:「米等於氪原子的2P10和5d5能級之間躍遷所對應的輻射在真空中的1650763.73個波長的長度。」以自然基準代替實物基準,這是計量科學的一次革命。用光波波長定義米的主要優點是穩定、不受環境的影響,只要符合定義規定的物理條件,就能復現。在特殊的技術條件下,氪86用起來很困難,仍不是科學家理想的「米原器」,故在用了23年後就被淘汰了。

第四階段,就是現在的米定義,是在1983年第十七屆國際計量大會定義的,為「光在真空中(1/299792468)秒的時間間隔內所經路徑的長度」。因為光速在真空中是永遠不變的,因而米的復現就更加精確了,其依據是真空中光速c0準確等於299792458米/秒。

經過了一百多年,米的定義由宏觀自然基準到實物基準,然後又發展到微觀自然基準,並且正在繼續向不確定度更小的微觀自然基準方向發展。

縱觀米的發展歷程,我們可以發現,米的定義是一直在變化的。而且,米尺上的一米也是有一定誤差的(精度1mm),所以我們可以大膽的預測,未來米的定義將會更加有趣,說不定你的名字就會留在這米的定義之中呢?

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