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歷史

提出及命名

1668年，英國(guó)哲學(xué)家和教士約翰·威爾金斯在一篇文章中提到，需要一個(gè)十進(jìn)制的標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)度單位系統(tǒng) 。1675年，意大利科學(xué)家 提托·李維歐·布拉提尼 （ 英語 ： Tito Livio Burattini ） 在他的著作 Misura Universale 使用了 metro cattolico 這個(gè)詞 （意思是 "天主的[比如說通用] 米"），這個(gè)詞是從希臘語 μ?τρονκαθολικ?ν （ métron katholikón ）衍生而來的，意思是"一種通用測(cè)量單位"。 1789年法國(guó)大革命勝利后，國(guó)民公會(huì)命令法國(guó)科學(xué)院組織一個(gè)委員會(huì)來標(biāo)準(zhǔn)的度量衡制度。委員會(huì)提議了一套新的十進(jìn)制的度量衡制度，并建議以通過巴黎的子午線上從地球赤道到北極點(diǎn)的距離的千萬分之一作為標(biāo)準(zhǔn)單位 。他們將這個(gè)單位稱之為 mètre ，意即“測(cè)量” 。法國(guó)國(guó)民公會(huì)在1793年采納了這套系統(tǒng)。 metre 出現(xiàn)在英語里可以追溯到1797年 。

  法國(guó)敦刻爾克鐘樓，為米標(biāo)準(zhǔn)所測(cè)子午線弧的北端

 巴塞羅那的蒙特惠奇堡，為米標(biāo)準(zhǔn)所測(cè)子午線弧的南端

子午線的定義

在1668年，威爾金斯建議用鐘擺的方法來確定標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度 。另外一種方法建議使用子午線上從地球赤道到北極點(diǎn)的距離的千萬分之一來作為標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度。最后法國(guó)科學(xué)院在1791年選定了子午線的定義。該院認(rèn)為要確?；締挝缓愣ú蛔儯瑧?yīng)以自然的物理量為基礎(chǔ)。而地球表面的各處的重力有輕微的不同，會(huì)影響鐘擺的測(cè)量。 法國(guó)科學(xué)院指派了 讓·巴蒂斯特·約瑟夫·德朗布爾 （ 英語 ： Jean Baptiste Joseph Delambre ） 和皮埃爾·梅尚領(lǐng)導(dǎo)了一支勘測(cè)隊(duì)，測(cè)定了從敦刻爾克鐘樓到巴塞羅那的蒙特惠奇堡的距離，以確定這段子午線的弧長(zhǎng)。這段弧長(zhǎng)是巴黎子午線的一部分。這次勘測(cè)從1792年持續(xù)到1799年。

盡管地球不規(guī)則的表面并不是完美的球形，但法國(guó)還是在1793年采納了這次測(cè)量的結(jié)果來確定標(biāo)準(zhǔn)米的長(zhǎng)度。日后人們發(fā)現(xiàn)，由于誤算了地球的扁率而錯(cuò)算了弧長(zhǎng)，第一個(gè)存檔米原器的長(zhǎng)度比子午線定義的米少1/5毫米。但這個(gè)長(zhǎng)度還是被當(dāng)作了標(biāo)準(zhǔn)。也因此，最后地球通過極點(diǎn)的周長(zhǎng)要比4千萬米多一點(diǎn)（40,007,863m）。

米原器

  1874年制作米原器。

  1889年國(guó)際計(jì)量局改良第一代米原器的設(shè)計(jì)，所制作了的Ｘ形鉑銥合金棒，在1889年-1960年間都是米的標(biāo)準(zhǔn)。

當(dāng)子午線的測(cè)量還在進(jìn)行時(shí)，委員會(huì)就根據(jù)臨時(shí)結(jié)果定制了一系列的鉑金棒。當(dāng)最后結(jié)果出來后，委員會(huì)選取了最接近測(cè)量計(jì)算結(jié)果的鉑金棒作為米原器（ Mètre des Archives ），并于1799年6月22日存放在國(guó)家檔案館內(nèi)。

1880年代，處于對(duì)精確度的要求，召開了一系列的國(guó)際大會(huì)來設(shè)計(jì)新的米標(biāo)準(zhǔn)。1875年的米制公約要求在法國(guó)塞夫爾建立一個(gè)永久的國(guó)際計(jì)量局。這個(gè)新組織將保存新的米原器和國(guó)際千克原器，并向各國(guó)分發(fā)米原器復(fù)制品，以及管理米制單位和非米制單位間的轉(zhuǎn)換。該組織在1889年在首屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)召開時(shí)用鉑銥合金（90%的鉑和10%的銥）制造了一個(gè)新的米原器，并規(guī)定在冰的熔點(diǎn)溫度時(shí)所測(cè)量到的國(guó)際米原器上兩道刻度之間的距離為“1米”。

科學(xué)定義的演變

1960年國(guó)際計(jì)量大會(huì)改用氪（ Kr）原子的2p10與5d5能級(jí)間躍遷輻射在真空中的波長(zhǎng)的165,0763.73倍定為標(biāo)準(zhǔn)米。

最新的米的定義，1983年國(guó)際計(jì)量大會(huì)重新制定。因?yàn)殡矗?Kr）不易取得，所以此次定義時(shí)使用了自然中隨處可見的光，并且在1970年代光速的測(cè)定已非常精確，所以最終定義為“光在真空中行進(jìn) 1 299 , 792 , 458 {\displaystyle {\frac {1}{299,792,458}}} 秒的距離”為“一標(biāo)準(zhǔn)米” 。故此，一旦光速得到更精準(zhǔn)的量度，改變的數(shù)值會(huì)是米而非光速。

米的各級(jí)單位

和其他單位的轉(zhuǎn)換

參考來源

參考書目

Humerfelt, Sigurd. (26 October 2010). How WGS 84 defines Earth . Retrieved 29 April 2011.

National Institute of Standards and Technology. (December 2003).The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty: International System of Units (SI)(web site):

Wilkins, J. (c. 2007).An essay towards a real character, and a philosophical language.[Also availablewithout images of original.] Metrication Matters. (Reprinted from title page and pp. 190–194 of original, 1668, London: Royal Society)

參看

國(guó)際單位制

數(shù)量級(jí)

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