Der Meter wurde ursprünglich 1799 als die Länge desUrmeters definiert, einesPrototyps ausPlatin. Dessen Länge entsprach nach den damaligen Messungen dem zehnmillionsten Teil der Entfernung vomNordpol zumÄquator.
Der Meter ist dadurch definiert, dass derLichtgeschwindigkeit im Vakuumc ein fester Wert zugewiesen wurde und dieSekunde (s) ebenfalls über eine Naturkonstante, die Schwingungsfrequenz ΔνCs definiert ist.[1][2]
Diese Festlegung gilt seit 1983; der heute gültige Wortlaut der Definition gilt seit 2019.
Die Längeneinheit Meter ist seit Ende des 18. Jahrhunderts in Gebrauch. Der Ursprung dieser Längeneinheit geht auf einen Beschluss der französischen Nationalversammlung zurück, ein einheitliches Längenmaß festzulegen. Dem gingen einige Vorschläge für die Definition einer Längeneinheit voraus, die anders als die traditionellen Längenmaße nicht von der Länge menschlicher Gliedmaßen (derFingerbreite, demZoll, derHandbreite, derHandspanne, derElle, demFuß, demSchritt und demKlafter) abgeleitet war. So schlug der AbbéJean Picard 1668 als Längeneinheit dasSekundenpendel vor – also die Länge einesPendels, das eine halbePeriodendauer von einer Sekunde hat. ImSchwerefeld von Europa hätte ein solches Pendel die Länge von etwa 0,994 m und käme der heutigen Definition des Meters ziemlich nahe.
Ursprünglich sollte der Meter ein Zehnmillionstel der Entfernung zwischen Nordpol und Äquator auf demMeridian durch Paris betragen
Maßgebend für die neue Längeneinheit wurde jedoch nicht das Sekundenpendel, sondern dieErdfigur. 1735 hatte diePariser Akademie der Wissenschaften zwei Expeditionen zurGradmessung in das heutigeEcuador (geleitet vonLa Condamine) und nachLappland (geleitet vonMaupertuis) entsandt, um die genauen Abmessungen der Erde festzustellen. Im Jahr 1793 setzte der französische Nationalkonvent – neben einemneuen Kalender – auch ein neues Längenmaß fest: Der Meter sollte den 10-millionsten Teil desErdquadranten auf demMeridian von Paris betragen – also den zehnmillionsten Teil der Entfernung vomNordpol über Paris zumÄquator. Ein Prototyp dieses Meters, dasmètre provisoire, basierend auf den Messungen von La Condamine und Maupertuis, wurde 1795 in Messing gegossen.[3]
Zwischen 1792 und 1799 bestimmtenDelambre undMéchain die Länge desMeridianbogens zwischenDünkirchen undBarcelona erneut. Aus einer Kombination mit den Ecuador-Lappland-Resultaten ergab sich ein neuer Wert zu 443,296 Pariser Linien, der 1799 für verbindlich erklärt und verkörpert als ein Platinstab(mètre vrai et définitif) realisiert wurde. Dieser Prototyp wurde auchmètre des archives oderUrmeter genannt.
Kopie Nummer 27 des Internationalen Meterprototyps aus Platin-Iridium, die 1889 angefertigt wurde. Sie war von 1893 bis 1960 in den USA alsMaßverkörperung der Längeneinheit Meter in Gebrauch.
Im 19. Jahrhundert kamen genauereVermessungen der Erde zum Ergebnis, dass das Urmeter etwa 0,02 % zu kurz geraten war. Dennoch wurde an dem 1799 definierten Meter festgehalten – mit dem Ergebnis, dass der Erdmeridianquadrant nicht 10 000 km, sondern 10 001,966 km lang ist. Diese Länge gilt für den Meridian von Paris, andere Meridiane können andere Längen haben. Ein Nebeneffekt war, dass man erkannte, dass die Erde kein exaktes Rotationsellipsoid ist, sondern eine unregelmäßige Form hat. Die Erde hatte sich damit als ungeeignet zur Definition des Meters erwiesen. Deshalb wurde der Meter als die Länge eines konkreten Gegenstands festgesetzt – des Urmeters. Alle späteren Definitionen hatten das Ziel, dieser Länge möglichst genau zu entsprechen.
Im Jahr 1889 führte dasInternationale Büro für Maß und Gewicht (BIPM) den InternationalenMeterprototyp alsPrototyp für die Einheit Meter ein.[4] Dabei handelte es sich um einen Stab mit kreuzförmigem Querschnitt. Als Material wurde eine Platin-Iridium-Legierung im Verhältnis 90:10 gewählt. Die Länge des Meters wurde festgelegt als der Abstand der Mittelstriche zweier Strichgruppen auf dem auf einer konstanten Temperatur von 0 °C gehaltenen Stab. Es wurden 30 Kopien dieses Prototyps hergestellt und an nationale Eichinstitute übergeben.
EineKrypton-86-Lampe, deren zinnoberrote Spektrallinie (Wellenlänge ca. 606 nm) zwischen 1960 und 1983 zur Meterdefinition herangezogen wurde
Obgleich bei der Herstellung der Meterprototypen größter Wert auf Haltbarkeit und Unveränderbarkeit gelegt worden war, war doch klar, dass diese grundsätzlich vergänglich sind. Die Anfertigung von Kopien führte zwangsläufig zu Abweichungen und – ebenso wie regelmäßige Vergleiche der Kopien untereinander und mit dem Original – zum Risiko von Beschädigungen.
Als Abhilfe schlugAlbert A. Michelson zu Beginn des 20. Jahrhunderts vor, den Meter anhand derWellenlänge vonSpektrallinien zu definieren.[5] 1951 entwickeltenErnst Engelhard undWilhelm Kösters an derPhysikalisch-Technischen Bundesanstalt inBraunschweig die Krypton-86-Spektrallampe, die orangerotes Licht mit der damals stabilsten und am verlässlichsten reproduzierbaren Wellenlänge erzeugte und diePräzision des Urmeters übertraf. 1960 wurde der Meter dann offiziell neu definiert: Ein Meter war nun das 1 650 763,73fache der Wellenlänge der von Atomen desNuklids86Kr beim Übergang vom Zustand 5d5 zum Zustand 2p10 ausgesandten, sich imVakuum ausbreitenden Strahlung.[6] Der Zahlenwert wurde dabei so gewählt, dass das Ergebnis dem bis 1960 gültigen Meter mit der bestmöglichenGenauigkeit entsprach. Das Verständnis dieser Definition setzte lediglich Kenntnisse inAtomphysik voraus. Waren diese und die nötige Ausrüstung vorhanden, so konnte die Länge eines Meters an jedem beliebigen Ort reproduziert werden. Der Meter war die erste Basiseinheit, die auf einerNaturkonstanten beruhte und unabhängig von Maßverkörperungen und Messvorschriften realisiert werden konnte.
Mit derKryptonlampe ließ sich der Meter mit einerPräzision von 10−8 realisieren. Mit der Entdeckung desLasers aber wurden in den folgenden Jahren immer stabilere Lichtquellen und Messmethoden entwickelt. Insbesondere ließ sich dieLichtgeschwindigkeit auf 1 m/s genau bestimmen, und die Präzision der Maßeinheit Meter wurde der limitierende Faktor.[7][8] Daher wurde 1975 auf der 15. Generalkonferenz für Maß und Gewicht (CGPM) eine Neudefinition des Meters empfohlen.[8] Für den Zahlenwert der Lichtgeschwindigkeit wurde ein empfohlener Standardwert festgelegt.[9] Die 17. CGPM beschloss am 20. Oktober 1983, die Lichtgeschwindigkeit nicht mehr zu messen, sondern die Längeneinheit über den 1975 festgelegten Standardwert zu definieren.[10] Der Meter wurde dadurch definiert als diejenige Strecke, die das Licht im Vakuum innerhalb des Zeitintervalls von 1/299 792 458 Sekunden durchläuft. Mit derRevision des SI im Jahr 2019 durch die 26. CGPM wurde lediglich der Wortlaut der Definition an den der anderen SI-Basiseinheiten angepasst.[11]
Zusammensetzungen mit weiteren Präfixen wieMegameter (1 Mm = 106 m = 1000 km) oderGigameter (1 Gm = 109 m = 1 Mio. km) sind wenig gebräuchlich. Früher war der (nicht SI-konforme) Myriameter (Myr)[16] in Verwendung, 1 Myr = 10 km, sieheMyriameterstein.
Der EinheitennameMeter war nach DIN 1301-1:2002-10 Neutrum(das Meter), analog zu den Ursprungssprachen. Mit DIN 1301-1:2010-10 wurde dagegen das Maskulinum(der Meter) als Norm festgelegt.[18] Damit wurde die Fachsprache dem allgemeinen Sprachgebrauch angepasst, in dem das Maskulinum überwiegt.[17] „Das“ Meter wird hingegen für die Bedeutung als Messinstrument benutzt, etwa:dasThermometer.
Zur Frage, obMeter nach Numerus und Kasus flektiert wird, kann man laut der Duden-Redaktion folgende Fälle unterscheiden:[19]
Steht das, dessen Maß angegeben wird, direkt hinter der Maßeinheit, wird – wie bei allen Maßeinheiten mit maskulinem oder neutralemGenus – die endungslose Form verwendet:in 2 Meter Höhe oderin 100 Meter Entfernung
Steht das, dessen Maß angegeben wird, nicht direkt hinter der Maßeinheit, wird in der Regel die Form mit Flexionsendung verwendet (-s im Genitiv Singular,-n im Dativ Plural). Dabei ist es egal, ob das Gemessene überhaupt nicht genannt wird(in 100 Metern) oder an einer anderen Stelle im Satz steht(in einer Entfernung von 100 Metern).
Die Flexionsendung wird auch verwendet, wenn vor Zahl und Maßeinheit noch ein Artikel steht:mit den 150 Metern Fußweg oderVernachlässigung des einen Meters.
Vom Meter leiten sich die FlächeneinheitQuadratmeter und die VolumeneinheitKubikmeter (und damit auch derLiter) ab. Ursprünglich definiert durch die Masse eines Liters Wasser, war auch dasKilogramm vom Meter abgeleitet.
Hans-Joachim v. Alberti:Maß und Gewicht. Geschichtliche und tabellarische Darstellungen von den Anfängen bis zur Gegenwart. Akademie-Verlag, Berlin 1957.
Johannes Hoppe-Blank:Vom metrischen System zum Internationalen Einheitensystem. Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Braunschweig 1975 (Bericht PTB-ATWD-5).
Reinhard Kreutzfeldt:Das Archivmeter – Zur Begründung des metrischen Systems vor 200 Jahren. In:Der Vermessungsingenieur. 3/99, Verlag Chmielorz, 1999, S. 156–158.
Harald Schnatz:Länge – Die SI-Basiseinheit Meter. In:PTB-Mitteilungen. 1/2012, S. 7–22.(online)
↑„Der Meter, Einheitenzeichen m, ist die SI-Einheit der Länge. Er ist definiert, indem für die Lichtgeschwindigkeit in Vakuumc der Zahlenwert 299 792 458 festgelegt wird, ausgedrückt in der Einheit m/s, wobei die Sekunde mittels ΔνCs definiert ist.“Richtlinie (EU) 2019/1258 (PDF) – offizielle deutsche Übersetzung aus:Le Système international d’unités. 9e édition, 2019 (die sogenannte „SI-Broschüre“).
H. Balsam:Leitfaden der Planimetrie nebst einer Sammlung von Lehrsätzen und Aufgaben. Nachdruck der 1. Auflage von 1872, Salzwasser Verlag, Paderborn,ISBN 978-3-8460-4629-6,eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche.
Adam Freiherr v. Burg:Das Pendel als Zeit- und Längenmass mit dem Uebergange auf das metrische Mass und Gewicht. In: Verein zur Verbreitung naturwissenschaftlicher Kenntnisse in Wien (Hrsg.):Populäre Vorträge aus allen Fächern der Naturwissenschaft. 16. Cyclus, Wien 1876, S. 509 (zobodat.at [PDF; 1,4 MB; abgerufen am 15. April 2018]).
↑K. Rauschert, J. Voigt, I. Wilke, K-Th. Wilke:Chemische Tabellen und Rechentafeln für die analytische Praxis. 11. Auflage. Europa-Lehrmittel, 2000,ISBN 978-3-8085-5450-0,S.20.
↑Großh. Badisches Centralbureau für Meteorologie und Hydrographie:Der Rheinstrom und seine wichtigsten Nebenflüsse. Ernst & Korn, Berlin 1889.
↑abDUDEN – Das große Wörterbuch der deutschen Sprache. Bibliographisches Institut & F. A. Brockhaus, Mannheim 2000,ISBN 3-411-71001-2.
↑DIN 1301-1:2010-10 Einheiten – Teil 1: Einheitennamen, Einheitenzeichen, Oktober 2010.
↑Duden, Band 9:Richtiges und gutes Deutsch, danach knapp zusammengefasst Juliane Topka:Meter oder Metern?
