测量系统基本知识

长度单位的历史

(1)以人体为参照

长度基本单位的确定方式随着时间的推移发生了很大的变化。很久以前,参考的基础是人体。例如,腕尺是指从肘部到指尖的长度单位。这个单位在古代文化中被使用在美索不达米亚,埃及和罗马。长度因地区而异,从450毫米到500毫米不等。研究已经证明,埃及金字塔以其精确的结构而闻名,是用两种腕尺建造的:一种是长腕尺,另一种是短腕尺。据说,这个时代的标准长度是国家统治者或其他有权势的个人的身体。即使在今天,美国等国仍在使用以人体为单位的长度单位,如码、英尺和英寸。

以人体为长度单位(1肘)
以人体为长度单位(1肘)

(2)以地球为参照

以人体为基础的长度单位已经使用了数千年。这种情况一直持续到大约200年前发生了重大变化。随着探索时代的结束,工业主要在西欧发展起来,在全球范围内统一长度单位成为必要。在17世纪,欧洲曾讨论过统一单位的问题。经过一个世纪的讨论,法国在1791年提出了米(在希腊语中是“测量”的意思)的单位。当时的参考距离是北极到赤道的子午线距离。1米设为这段距离的1/10,000,000。后来,由于需要在全球范围内统一尺寸参考标准,19世纪末,法国发明了一种使用铂铱合金的原型仪表,这种合金具有很高的抗氧化性和耐磨性。

从北极到赤道的子午线距离的万分之一就是1米。
一个
北极
B
赤道

从北极到赤道的子午线距离的万分之一就是1米。

(3)以光速为参考

从一开始,人们就认为以地球为基准的单位很难进行测量。问题还出现在创建过程中的错误和随着时间的推移,老化的原型仪表。这导致了关于创建一个新引用的讨论。在1960年举行的国际度量衡大会(CGPM)上,1米的长度是根据氪-86元素在真空中发出的橙色光的波长确定的。1983年,由于激光技术的进步,1米的长度被确定为以光速和时间为基准。如今,一米被定义为“光在真空中以299,792,458秒的1/299,792,458秒的速度传播的距离”,正如1983年定义的那样。

1/299,792,458秒走的距离= 1米
一个

1/299,792,458秒走的距离= 1米

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