都說“計(jì)量乃文明之母”，這話一點(diǎn)不假！在人類發(fā)展史上，關(guān)于長度的計(jì)量由來已久。在古代，人類用肢體或簡單物體作為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)量，但是經(jīng)驗(yàn)計(jì)量的弊端也顯而易見?！懊住钡恼Q生是長度計(jì)量史上的一個(gè)里程碑，那么“米”有著怎樣的前世今生呢？

“米”的故鄉(xiāng)在法國

我們都知道，“米”是國際單位制中長度的基本單位，是全世界通用的長度計(jì)量單位。然而，“米”的故鄉(xiāng)在法國。

1790年，由法國科學(xué)家組成的特別委員會(huì)建議，以通過巴黎的地球子午線全長的四千萬分之一作為長度單位“米”的定義。1791年，法國國會(huì)批準(zhǔn)了這一定義。

從1792年開始，法國天文學(xué)家利用7年時(shí)間完成了通過巴黎的地球子午線長度的測量工作。1799年，法國科學(xué)院根據(jù)地球子午線的測量結(jié)果制作了1米的長度基準(zhǔn)——米原器。

國際米原器

米原器是用燒結(jié)的鉑制成的，被保存在巴黎檔案局，因此又被稱為“檔案米”。關(guān)于“米”的名稱，則是選取古希臘文中的“metron”（度量）一詞作為這個(gè)單位的名稱，后來演變?yōu)椤癿eter”，中文譯為“米”。

全球通用的“國際米原器”

法國人首創(chuàng)的米制單位，在生產(chǎn)和生活中表現(xiàn)出了極大的優(yōu)越性，因此逐漸被其他國家所采用。為了保證米制單位在國際間的統(tǒng)一和發(fā)展，著名的“米制公約”便誕生了。

1875年5月20日，應(yīng)法國政府的邀請，17個(gè)國家政府的代表正式簽署了“米制公約”，確定了“米制”為國際通用的計(jì)量單位制，并決定成立國際計(jì)量委員會(huì)和國際計(jì)量局。1977年5月20日，我國政府也成為“米制公約”的簽字國。

1889年，國際計(jì)量委員會(huì)批準(zhǔn)了“米”的定義，并用含鉑90%、銥10%的合金精心設(shè)計(jì)和制作了30根橫截面呈X形的米原器，然后從中選出一個(gè)作為國際米原器，并把其他的分發(fā)給米制公約成員國作為國家基準(zhǔn)。鉑銥合金的特點(diǎn)是膨脹系數(shù)極小，且X形這樣的形狀既最堅(jiān)固又最省料。

基于光速的“米定義”

然而，國際米原器的準(zhǔn)確度只有0.1微米，并且難以復(fù)現(xiàn)，容易損壞，隨時(shí)間會(huì)有緩慢的變化。所以，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，用自然米取代實(shí)物米就成為了一個(gè)必然趨勢。

1927年的國際協(xié)議，決定用自然鎘（Cd）的紅色譜線作為光譜學(xué)的長度標(biāo)準(zhǔn)，這是科學(xué)家找到的第一個(gè)可用來定義“米”的非實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)。后來又發(fā)現(xiàn)，氪（86Kr）的橙色譜線比鎘紅線還要優(yōu)越，故于1960年決定用氪（86Kr）橙線代替鎘紅線對“米”進(jìn)行定義。

但是，由于原子光譜的波長太短，又容易受到其他因素的影響，因此復(fù)現(xiàn)的精度仍受限制?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，用激光代替氪（86Kr）譜線可進(jìn)一步提高長度測量的精度。1983年10月，第十七屆國際計(jì)量大會(huì)通過了“米”的新定義：米是光在真空中1/299792458秒的時(shí)間間隔內(nèi)所經(jīng)路程的長度。

用光速來定義“米”，是長度計(jì)量科學(xué)史上的一次革命，具有非常重要的科學(xué)意義。光速作為一個(gè)精確的常數(shù)，可以提高長度計(jì)量的精度。