Historia jednostek długości
(1) Ciało ludzkie jako punkt odniesienia
W historii używano różnych bardzo różnych sposobów określania jednostek długości. Dawno temu za punkt odniesienia służyło ciało ludzkie. Na przykład łokieć to była miara oznaczająca długość od łokcia do opuszków palców. Ta jednostka była używana w starożytnych kulturach Mezopotamii, Egiptu i Rzymu. Zależnie od regionu długość ta mogła wynosić od 450 do 500 mm. Badania wykazały, że egipskie piramidy, słynące z budowlanej dokładności, wybudowano przy użyciu dwóch rodzajów łokci: długiego i krótkiego. Podobną standardową miarą długości w tych erach było ciało władcy danego kraju lub innej ważnej osoby. Do dzisiaj jednostki długości nawiązujące do ciała ludzkiego są używane w niektórych krajach jak Stany Zjednoczone, a mianowicie jard, stopa i cal.
(2) Kula ziemska jako punkt odniesienia
Jednostki długości określane na podstawie ciała ludzkiego były w użyciu przez setki lat. Duża zmiana w tym względzie zaszła około 200 lat temu. Gdy kończyła się epoka wielkich odkryć i zaczynał rozwijać się przemysł, głównie w Europie Zachodniej, dostrzeżono konieczność ujednolicenia jednostek długości na skalę globalną. W XVII wieku w Europie rozpoczęto dyskusje o ujednoliceniu jednostek. Musiało jednak upłynąć kolejne stulecie, zanim Francuzi w 1791 r. zaproponowali przyjęcie metra jako jednostki (słowo to oznacza "mierzyć" po grecku). Punktem odniesienia w tym czasie była długość południka od bieguna północnego do równika. Jeden metr wyznaczono jako 1/10 000 000 tej odległości. W odpowiedzi na potrzebę unifikacji wymiarów na skalę globalną pod koniec XIX wieku we Francji utworzono wzorzec metra ze stopu platyny i irydu, który odznacza się wysoką odporność na utlenianie i ścieranie.
- A
- Biegun północny
- B
- Równik
Jeden metr był równy 1/10 000 000 długości południka od bieguna północnego do równika.
(3) Prędkość światła jako punkt odniesienia
Od początku uważano, że jednostka, której punktem odniesienia jest kula ziemska, będzie w praktyce trudna do zastosowania podczas pomiarów. Pojawiły się także problemy związane z błędami popełnionymi podczas tworzenia wzorca metra i jego degradacji z czasem. Zaczęto zatem zastanawiać się nad przyjęciem nowego punktu odniesienia. Podczas Generalnej Konferencji Miar w 1960 r. długość jednego metra zdefiniowano na podstawie długości fali promieniowania światła pomarańczowego emitowanego przez pierwiastek krypton 86 w próżni. W 1983 r. dzięki postępom techniki laserowej długość jednego metra zdefiniowano na podstawie prędkości światła i czasu. Dzisiaj, zgodnie z definicją z 1983 r., metr definiuje się jako „odległość, jaką pokonuje światło w próżni w czasie 1/299 792 458 s”.
- A
- Światło
Odległość, jaką pokonuje światło w czasie 1/299 792 458 s = 1 m
