古典小說《鏡花緣(yuán)》中(zhōng)有這麽一段(duàn):一日兩仙人來到某島上遊曆,見到島上的稻子長得非常茂(mào)盛,於是順手摘下一顆,用隨身(shēn)攜帶的尺一量,一粒米居然有三尺長(zhǎng)。也許就有了一米等於三尺的說法。
1791年,法國科學院決定(dìng)采用通過巴黎的地(dì)球子午線的(de)四(sì)分之一的千萬分之一為長度單位,選取古希臘文中“metron”一詞作為這個單位的名稱,後來演變為“meter”,中文譯成“米突”或“米”。從1792年開始,法國天文學家用了7年時間,測量通過巴黎的地球子午線,並根(gēn)據測量結果製成了米的鉑質原器,這支米原器一直保存在巴黎檔案局裏。1875年5月20日(rì)由法國政府出麵,召開了有關國家政府代表會議,正式簽署了米製公約(yuē),公(gōng)認米製為國際通用的計量單位。
然而實際上米原器給出的(de)長度並不一定正好是1米,由(yóu)於(yú)刻線工藝和測量方法等方(fāng)麵(miàn)的原因,在複現量值時總難(nán)免有一定誤差。時間長了,很難保證米原器本身不(bú)會發生變化(huà)。所以,隨著科技的發展,人們越來越希望把長度的基準建立在更科(kē)學、更方便和(hé)更可靠的基礎上(shàng),而不是以某一個(gè)實物的尺寸(cùn)為基準(zhǔn)。
光譜學的研究表明,可見(jiàn)光的波長(zhǎng)是一些很精確又(yòu)很(hěn)穩定的長度,有可能當作長度的基準。19世紀末,在實驗中找到了自然鎘(Cd)的紅色譜線,具有非常好的(de)清晰度(dù)和複現性,1927年國際(jì)協議決定用這條譜(pǔ)線作為光譜學(xué)的長度標準,人們第一(yī)次找到了可用(yòng)來定義米的非實物標(biāo)準。
20世紀60年代以後,由於激光(guāng)的出現,人們(men)又找到了一種更為優越的光源(yuán),可以使長度測量得更為準(zhǔn)確。隻要確(què)定某一時間間隔,就(jiù)可從光(guāng)速(sù)與這一時間間(jiān)隔的乘積定義長度的單位。1983年10月第十七屆國際(jì)計量大(dà)會通過了(le)米的(de)新定義:“米是光在真空中(zhōng)1/299792458秒的時間間隔(gé)內所經路程的長度”。新的米定義有重大科學意義。從此(cǐ)光速c成了一個(gè)精確數值。把長度單位統一到時間上,就可以利用高度精確的(de)時間計量,大大(dà)提高長度計量的精確(què)度。
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