古典小說(shuō)《鏡花緣》中有這么一段:一日兩仙人來(lái)到某島上游歷,見(jiàn)到島上的稻子長(cháng)得非常茂盛,于是順手摘下一顆,用隨身攜帶的尺一量,一粒米居然有三尺長(cháng)。也許就有了一米等于三尺的說(shuō)法。
1791年,法國科學(xué)院決定采用通過(guò)巴黎的地球子午線(xiàn)的四分之一的千萬(wàn)分之一為長(cháng)度單位,選取古希臘文中“metron”一詞作為這個(gè)單位的名稱(chēng),后來(lái)演變?yōu)?ldquo;meter”,中文譯成“米突”或“米”。從1792年開(kāi)始,法國天文學(xué)家用了7年時(shí)間,測量通過(guò)巴黎的地球子午線(xiàn),并根據測量結果制成了米的鉑質(zhì)原器,這支米原器一直保存在巴黎檔案局里。1875年5月20日由法國政府出面,召開(kāi)了有關(guān)國家政府代表會(huì )議,正式簽署了米制公約,公認米制為國際通用的計量單位。
然而實(shí)際上米原器給出的長(cháng)度并不一定正好是1米,由于刻線(xiàn)工藝和測量方法等方面的原因,在復現量值時(shí)總難免有一定誤差。時(shí)間長(cháng)了,很難保證米原器本身不會(huì )發(fā)生變化。所以,隨著(zhù)科技的發(fā)展,人們越來(lái)越希望把長(cháng)度的基準建立在更科學(xué)、更方便和更可靠的基礎上,而不是以某一個(gè)實(shí)物的尺寸為基準。
光譜學(xué)的研究表明,可見(jiàn)光的波長(cháng)是一些很精確又很穩定的長(cháng)度,有可能當作長(cháng)度的基準。19世紀末,在實(shí)驗中找到了自然鎘(Cd)的紅色譜線(xiàn),具有非常好的清晰度和復現性,1927年國際協(xié)議決定用這條譜線(xiàn)作為光譜學(xué)的長(cháng)度標準,人們第一次找到了可用來(lái)定義米的非實(shí)物標準。
20世紀60年代以后,由于激光的出現,人們又找到了一種更為優(yōu)越的光源,可以使長(cháng)度測量得更為準確。只要確定某一時(shí)間間隔,就可從光速與這一時(shí)間間隔的乘積定義長(cháng)度的單位。1983年10月第十七屆國際計量大會(huì )通過(guò)了米的新定義:“米是光在真空中1/299792458秒的時(shí)間間隔內所經(jīng)路程的長(cháng)度”。新的米定義有重大科學(xué)意義。從此光速c成了一個(gè)精確數值。把長(cháng)度單位統一到時(shí)間上,就可以利用高度精確的時(shí)間計量,大大提高長(cháng)度計量的精確度。
內容推薦
更多>2020-09-09
2019-12-15