Метър

основна единица за дължина в SI
(пренасочване от Пикометър)

Метърът (на старогръцки: μέτρον – мярка, измерване) е основна единица за дължина в SI и се означава с m. В българските популярни издания понякога се употребява означението м вместо m[1].

Метър
Platinum-Iridium meter bar.jpg
Международният еталон за метър, изработен от платино-иридиева сплав, използван като стандарт от 1889 до 1960 г.
Основни характеристики
Стандарт основна SI единица
Физична величина дължина
Символ m

Mетърът е дефиниран първоначално през 1793 г. като една десетмилионна от разстоянието от екватора до Северния полюс по големия кръг, така че обиколката на Земята е приблизително 40 000 km. През 1799 г. метърът е предефиниран по отношение на прототипна измервателна лента (действителната използвана лента е променена през 1889 г.). През 1960 г. измервателният апарат е предефиниран по отношение на определен брой дължини на вълната на определена емисионна линия на криптон-86.

През 1983 г. е прието следното определение:[2]

Метърът се определя като дължината на пътя, изминат от светлината във вакуум за интервал от време 1299,792,458 от секундата.

По този начин скоростта на светлината във вакуум се дефинира като точно 299 792 458 m/s. Горното определение през 2019 г. е прередактирано, но без да се променя същността му.

ИсторияРедактиране

История на иметоРедактиране

Първият писмен документ за предложена мярка за дължина на основата на степени на 10 е на английския философ Джон Уилкинс от 1668 г.[3][4] През 1675 г. италианският учен Тито Ливио Буратини в своя научен труд Универсалната мярка използва думите metro cattolico (католическа мярка, което е синоним на универсална мярка или универсален метър), което от своя страна идва от гръцки μέτρον καθολικόν (метрон католикон). Оттук идва френската дума mètre която през 1797 г. е въведена в английския език.[5]

История на мяркатаРедактиране

С увеличената научна дейност през XVII век идва необходимостта от универсални, стандартни единици, както ги нарича Джон Уилкинс[6] или католически метър, както го нарича Тито Ливио Буратини[7]. През 1668 г. Уилкинс предлага метърът да се определи като дължината на махало с полупериод 1 s (т. нар. „секундно махало“). В днешни мерки това е   m.

През 18 век във Франция са обсъждани две определения за метъра. Едното е предложеното от Уилкинс определение – за метър да се приеме дължината на „секундното махало“. Другата, по-нова идея е да се определи метърът като една 40-милионна част от Парижкия меридиан (т.е. една десетомилионна част от разстоянието между Северния полюс и екватора, измерено по меридиана, минаващ през Париж).

След Френската революция (1789 г.) старите мерни единици се свързват със стария режим и са заменени с нови. Ливрата е заменена с франка и е въведена нова мерна единица за дължина – метърът, първоначално с първото определение. През 1791 г. обаче Френската академия на науките избира „меридиановата“ дефиниция за метъра пред „махаловата“, тъй като силата на гравитацията варира леко в различни точки от земната повърхност, което се отразява на периода на махалото. Интересно е, че в днешни единици това е   m.

На метъра като единица за дължина и на килограма като единица за маса се основава метричната система. По време на управлението на Наполеон метричната система се разпространява по цяла Европа. Само Великобритания, която Наполеон не завладява, запазва традиционните си мерки за дължина: инч, фут и ярд.

Метричната система официално е въведена в световен мащаб чрез Конвенцията за метъра, приета на международна дипломатическа конференция на 17 държави (Русия, Франция, Великобритания, САЩ, Германия, Италия и др.) на 20 май 1875 г.

ПрототипътРедактиране

През 1870-те и в светлината на съвременната точност, серия от международни конференции се провежда за разработване на нови метрични стандарти. Конвенцията за метъра от 1875 г. изисква създаването на постоянно Международно бюро за мерки и теглилки (на френски BIPM: Bureau International des Poids et Mesures), което да се намира в Севър, Франция. Целта на тази нова организация е да съхранява новите прототипи за стандарт както за килограма, така за и метъра, като изгражда, разпространява националните метрични прототипи и поддържа сравнения между тях и неметричните стандарти за измерване. Организацията създава новия прототип през 1889 г. на първата Обща конференция по мерки и теглилки. Той представлява сплав от 90% платина и 10% иридий с напречно сечение във формата на буквата X.[8] Оригиналният международен прототип (еталон) на метъра все още се пази в Международното бюро за мерки и теглилки при условията, определени през 1889 г.[9]

Съвременни определенияРедактиране

През 1960 г. е било решено да не се използва повече изработеният от хората предмет в качеството на еталон и до 1983 г. е възприето метърът да се определя като числото 1 650 763,73, умножено на дължината на вълната на оранжевата линия (6056 Å) в спектъра на изотопа на криптона 86Kr във вакуум. През 1983 г. е прието съвременното определение: Метър е дължината на пътя, изминат от светлината във вакуум за интервал от време   от секундата.[10][11]

Новите определения в SI, приети през 2019 г., не засягат метъра от съдържателна гледна точка, обаче от стилистични съображения е прието формално ново определение, напълно еквивалентно на предишното[12] (в официален превод на български):[13]

Единицата за дължина "метър" се определя, като фиксираната числена стойност на скоростта на светлината във вакуум c се приема за 299 792 458, изразена в единицата m/s, където секундата се определя посредством  , и се означава с "m".

Кратни и дробни единициРедактиране

Кратните и дробните на метъра се образуват по общото правило чрез съответните представки.

Кратни единици
Стойност Символ Име Стойност Символ Име

10-1 m
10-2 m
10-3 m
10-6 m
10-9 m
10-12 m
10-15 m
10-18 m
10-21 m
10-24 m

dm
cm
mm
µm
nm
pm
fm
am
zm
ym

дециметър
сантиметър
милиметър
микрометър
нанометър
пикометър
фемтометър
атометър
септометър
йоктометър

101 m
102 m
103 m
106 m
109 m
1012 m
1015 m
1018 m
1021 m
1024 m

dam
hm
km
Mm
Gm
Tm
Pm
Em
Zm
Ym

декаметър
хектометър
километър
мегаметър
гигаметър
тераметър
петаметър
ексаметър
сетаметър
йотаметър

Еквиваленти в други единициРедактиране

Метрична единица,
изразена чрез не-SI единица
Не-SI единица,
изразена чрез метрична единица
1 метър 1,0936 ярда 1 ярд 0,9144 метра
1 метър 39,37 инча 1 инч 0,0254 метра
1 сантиметър 0,3937 инча 1 инч 2,54 сантиметра
1 милиметър 0,03937 инча 1 инч 25,4 милиметра
1 метър 1010 ангстрьома 1 ангстрьом 10−10 метра
1 нанометър 10 ангстрьома 1 ангстрьом 100 пикометра

В тази таблица за „инч“ и „ярд“ са взети определенията за „международен инч“ и „международен ярд“.[14]

„≈“ означава „приблизително равно на“.
„≡“ означава „точно равно на“.

Външни препраткиРедактиране

ИзточнициРедактиране

  1. Base unit definitions: Meter. // National Institute of Standards and Technology. Посетен на 28 September 2010.
  2. 17th General Conference on Weights and Measures (1983), Resolution 1.. // Посетен на 19 September 2012.
  3. An Essay towards a Real Character and a Philosophical Language (Reproduction)
  4. An Essay towards a Real Character and a Philosophical Language (Transcription)
  5. meter. (2009). In Merriam-Webster Online Dictionary. Посетен на 8 декември 2009.
  6. Wilkins, John. An Essay Towards a Real Character, And a Philosophical Language. // Gillibrand, 1668..
  7. Misura Universale. 1675..
  8. National Institute of Standards and Technology 2003; Historical context of the SI: Unit of length (meter)
  9. Beers & Penzes 1992
  10. 17th General Conference on Weights and Measures (1983), Resolution 1.
  11. Дойников А.С. Метр. // Голяма руска енциклопедия (в 36 тома). 1 изд. Т. 20. Меотская археологическа култура – Монголско нашествие в Русия [Меотская археологическая культура – Монголо-татарское нашествие]. Москва, Издателство “Голяма руска енциклопедия“, 2012. ISBN 978-5-85270-363-7. с. 767. Посетен на 24 август 2019. (на руски) ((ru))
  12. SI base units
  13. ДАМТН, „НАРЕДБА за единиците за измерване, разрешени за използване в Република България“
  14. A. V. Astin & H. Arnold Karo, (1959), Refinement of values for the yard and the pound, Washington DC: National Bureau of Standards, republished on National Geodetic Survey web site and the Federal Register (Doc. 59 – 5442, Filed, 30 юни 1959, 8:45 a.m.)