漫话“米”的由来

来源 :中学生数理化·八年级物理人教版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:taylorgil7
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  长度单位“米”是国际单位制中最重要的基本单位之一。许多物理量的单位都是由“米”和其他基本单位组成的,例如速度、加速度、功等。然而,长度单位“米”的定义却经历了漫长的数次变更。
  “米”的起源
  最初。人们用身体的一部分作为长度单位。三国时期《孔子家语》有“布指知寸。布手知尺”的记载。说明古代曾把手指顶端一节的长度定为1寸。把大拇指与中指张开(即1拃)的长定为1尺(如图1),成年男子的身高为1丈。所以今天成年男子仍被称为“丈夫”。可是。买布的和卖布的“拃”不一样长。怎么办?
  随着生产和交换的发展。便出现了统一长度单位的要求。但世界各国的规定却五花八门。并且各个时期、各个朝代还时常变化。古罗马凯撒大帝规定以罗马士兵步行2000步为“1罗马里”:公元前4000年。古埃及的法老以他的肘拐至中指尖的距离为“1腕尺”(如图2),一腕尺分为七个掌尺(一个人手掌的宽度),每个掌尺又分为四个指尺(除去大拇指,一个手指头的宽度),胡夫金字塔高300腕尺。约合147m:古希腊人以美男子库里修斯伸开双臂时两手的中指尖的距离为“1浔”,约合1.829m;9世纪。英国国王亨利一世规定以他的鼻尖到伸直手臂中指尖的距离为“1码”。约等于现在的0.9144m:英国国王埃德加规定以他拇指的关节长度为“1英寸”。我国古代也有着形形色色的长度单位。《史记。夏本纪》记载有“禹‘身为度’”。即大禹治水时。曾用自己的身长作为长度标准进行治水工程的测量。他将自己身长定为1丈,10等分。每份为1尺,以拇指的宽度为1寸:唐太宗李世民规定。以他的双步。也就是左右脚各一步作为长度单位,叫作“步”,并规定1步为5尺,300步为1里。18世纪工业革命后,科学技术迅速发展。各国互相通商。迫使科学家去寻找能保持经久不变的国际统一的长度标准。
  “米”的第一次定义
  国际单位制的长度单位“米”是在法国“诞生”的。1791年在法国科学院推荐下。国会采纳了以通过巴黎的地球子午线全长的四千万分之一作为基本长度单位。并用古希腊文中“metron”一词给这个单位命名。后来演变为“meter”。中文叫“米”。为了制造出标准1m的模型。法国天文学家约瑟夫。德朗布尔和安德烈·梅尚用了7年时间。他们从巴黎出发背向而行。共同完成了从敦刻尔克到巴塞罗那之间地球子午线弧长的测量。1799年根据测量结果制成一根X形截面的铂杆(如图3),将铂杆两端之间的距离定为1m。并交法国档案局保管,所以也称为“档案米”。在法国使用了近100年。
  1875年3月1日。法国国民议会邀请了20个国家的政府代表与科学家参加在巴黎召开的国际会议。同年5月20日。美国、俄国、德国和意大利等17国代表正式签署了“米制公约”。并决定成立国际计量委员会和国际计量局。经国际计量局多年的研制。最后用含90%的铂和10%的铱合金以“档案米”为基准制成30个米原器。1889年第一届国际计量大会上。经过遴选。确定第6号米原器(0℃时最接近“档案米”长度的一个)为国际米原器,作为世界上最有权威的长度基准器。保存在巴黎国际计量局的地下室中。其余的分发给与会各国。并要求定期送往巴黎与米原器进行比对。“米”最早的定义为:在水冰点温度时米原器两端中间刻线之间的距离。1927年第七届国际计量大会完善“米”的定义为:0℃及标准大气压条件下。米原器轴线方向上两端线间的距离。
  “米”的第二次定义
  由于米原器的精度不高(只能达到0.1μm)、容易变形、使用不便(为了保持精度,必须在恒温、恒压室内存放和使用),如果国际米原器损坏。很难复制一个和原来一模一样的。因此。采用自然量值作为单位基准器的设想一直为人们所向往。1892年。美国物理学家迈克耳逊在柏林大学研制了一台镜式干涉仪。为了尽快应用于实践。他用镉红外线以光波干涉法测量国际米原器。结果精度比国际米原器提高了100倍。从而提供了用光波波长作为长度基准的可能性。1950年以后。随着同位素光源的发展。出现了一些复现精确度高、单色性好的光源。1960年第十一届国际计量大会给“米”下了第二次定义:米的长度等于氪86原子的2P10和5d1能级之间跃迁的辐射在真空中波长的1650763.73倍。这一自然基准性能稳定,不受环境影响。只要符合定义规定的物理条件,就能复现。不用再去巴黎比对,从而结束了国际间使用了70年的实物基准。
  “米”的第三次定义
  20世纪60年代初出现了一种新型光源——激光。由于它具有单色性好、亮度高和方向性好等特点。是理想的“光尺子”。不久物理学家和计量学家就开始了用激光替代氪86作为长度基准的研究。1983年10月在巴黎召开的第十七届国际计量大会上又通过了“米”的新定义:米是光在真空中1/299792458s时间间隔内所经历路径的长度。这就是现今“米”的定义。它将真空中的光速作为一个固定不变的基本物理常量。把长度单位统一到时间上。从而利用高精度的时间标准测量长度。
  从“米”定义的演变和发展。可以看出经济和科学技术的发展不断对计量科学技术提出的新要求。同时高精度的计量单位也促进了自然科学的进步。
  责任编辑 林洋
其他文献
The optimization design of the parameters, such as the groove depth, groove number, ratio of the groove width to the land width, and spiral angle of a new kind
小剂量皮质激素在风湿性疾病治疗中的应用汕头大学医学院风湿病学研究室肖征宇,黄林喜,黄少弼,郑泽金肾上腺皮质激素在类风湿关节炎(RA),强直性脊柱炎(AS)及骨性关节炎(OA)治疗中地位仍有争议
采用大孔树脂层析法对牛蒡多酚进行分离纯化;采用电子顺磁共振技术(EPR)分别检测纯化前后牛蒡多酚对.DPPH自由基的清除作用。结果表明:大孔树脂AB-8吸附效果最好,最佳洗脱溶
摘 要: 在田径运动中,立定三级跳远是跳远,三级跳远项目发展快速跳跃能力的一个训练手段,也是体育高考生专业素质测试项目。因此,对立定三级跳远进行探究很有必要,对中学体育教师指导体育类考生的训练和课余运动训练具有重要意义。本文针对体育高考立定三级跳远技术及训练方法进行分析,以期为学生提高训练成绩做参考。  关键词: 三级跳远 体育高考 训练方法  自四川省高中体育高考考立定三级跳远以来,对立定三级跳
一种利用高科技手段研制成功的无公害天然生物保鲜剂——壳糖鲜海洋涂膜保鲜剂,为瓜果蔬菜穿上了绿色保鲜衣,这一成果已经专家鉴定,并于近日在青岛利中甲壳公司投入批量生产
平定县苹果园大多为干旱山地 ,品种主要为国光、红星、富士、金冠系列。近年来 ,发现红蜘蛛危害较重 ,为此 ,进行了用石硫合剂防治红蜘蛛的试验 ,现介绍如下。1 试验方法试
为了及时推广课程改革实践获得的新成果,研讨课程改革出现的新问题,开创21世纪语文教学的新局面,中国高等教育学会语文教育专业委员会与本刊联合主办2016年中国小学语文教研
专业出版是在现在的专业分工的基础上更加专业化,形成自己最鲜明的特色,打造自己最有影响的品牌。专业出版社的出现,体现了出版自身的发展规律,反映了图书市场专业化发展的必
医院档案是医院在医疗、教学、科研、药事管理、行政管理等各项活动中形成的具有保存价值的各种文字、图表、声像及其他各种载体、不同形式的历史记录,包括文书档案、人事档
静脉输入3’-当归酰氧基-4’-乙酰氧基-3’,4’-双氢邪蒿内酯(0.15mg·kg~(-1)·min~(-1))30min对15min闭塞犬左前降枝伴3h再灌注后心肌收缩功能的影响被研究。用超声微测距