Internacia prototipa metro el plateno-iridio. Ĉi tiu estis la normo ĝis 1960, kiam la novaSistemo Internacia de Unuoj ekuzis mezuron de laspektro dekriptono kiel bazan difinon de metro. Ekde 1983 la unuo estis difinita per rilato al lalumrapido envakuo
Tiu longo-unuo donis nomon al tuta sistemo de mezurado, lametra sistemo, kiu baziĝas sur strikte difinitaj bazaj unuoj kaj ties dekobloj kaj dekonoj, centobloj kaj centonoj, milobloj kaj milonoj, kaj tiel plu, kaj kiu realiĝas en iom diferencaj versioj, nuntempe ĉefe en la Sistemo Internacia. La metra sistemo estas aprobita en la tuta mondo kaj praktike uzata preskaŭ ĉie eksterUsono.
La vorto metro deriviĝas de lamalnova-greka vortoμέτρον [metron], kiu signifas "mezur(il)o".
La etimologiaj radikoj demetro povas esti elprenitaj el la greklingvaj verboμετρέω (metreo) ((I) mezuri, kalkuli aŭ kompari)[1] kaj nomoμέτρον (metron) (mezuro),[2] kiuj estis uzitaj kaj por fizikaj mezuroj, kaj por poeziametriko kaj etende por moderado aŭ evitado de ekstremismo (kiel en "estu mezurita en via reago", "li ne scias mezuron").[3] Tiu gamo de uzoj troviĝas ankaŭ enLatino (metior, mensura), franca (mètre, mesure), angla kaj aliaj lingvoj. La greklingva vorto estas derivita el prahindeŭropa radiko*meh₁- 'mezuri'. La motoΜΕΤΡΩ ΧΡΩ (metro ĥro) en la sigelo de laInternacia Buroo pri Pezoj kaj Mezuroj (BIPM), kiu estis diraĵo de la greka politikisto kaj filozofoPitako el Mitileno kaj povas esti tradukita al "Uzu mezuron!", tiukadre alvoko kaj al mezurado kaj al moderado. La uzado de la vortometre (por la franca unuomètre) en angla startis almenaŭ tiom frue kiom je 1797.[4]
Ĝis la 18-a jarcento la plejparto de longaj unuoj estis iel derivitaj de lahoma korpo: Unucolo estis la larĝo de homadikfingro, unufuto la longo de homapiedo, unujardo tiu de homa paŝo. Evidente tiuj difinoj estis malprecizaj; la komerco tamen necesigis precizajn kaj ripeteblajn mezuradojn. Kvankam multaj regnoj tiutempaj fiksis oficialajn difinojn por longo-unuoj, ili estis nekongruaj inter si. Jam en la 17-a jarcento estis proponoj pri longo-unuo sendependa de la homa korpo.
Galilejo malkovrisgravitan akcelon por klarigi la falon de korpoj sur la surfaco de la Tero.[5] Li observis ankaŭ la regularecon de periodo de balanciĝo de lapendolo kaj ke tiu periodo dependas de la longo de la pendulo.[6]
La Meridianejo de laObservatorio de Parizo (aŭ halo Cassini): la Pariza meridiano estas desegnita surgrunde.
La leĝoj de Kepler pri planeda movo utilis kaj al la malkovro de laNeŭtona leĝo pri universala gravito kaj por la determinado de la distanco el la Tero ĝis la Suno fare deGiovanni Domenico Cassini.[7][8] Ili ambaŭ estis uzita por la determinado de la grando de la Tero, tiam konsiderata sfero, fare deJean Picard pere de trianguligo de la Pariza meridiano.[9][10] Jean Picard, astronomo, en 1668 proponis la longon de sekundapendolo, do pendolo kun periodo de du sekundoj (kies unudirekta iro daŭras unu sekundon). Tia pendolo havas longon de ĉirkaŭ 0,994 metroj; la difino havis la avantaĝon, ke jam ekzistis akcepteble precizajpendolhorloĝoj, kiuj permesis kontroli la periodon (kompare al la taga longo aŭ la pozicioj de la Suno). En 1671, Jean Picard proponis tiun mezurunuon kiel "astronomia radiuso" (en franca:rayon astronomique).[11][12]
En 1675Tito Livio Burattini proponis por tiu longo laitalan nomonmetro cattolico, verŝajne uzante la originan signifon decattolico, "ĝenerala", "tuteca" (de la grekaκαθολικός). Sed poste oni malkovris, ke la longo de sekunda pendolo varias el loko al loko.[13][14][15][16]
Unu el la malmultaj restintaj publikaj metro-mezuriloj, instalitaj en la postrevoluciaFrancio dum la jaro 1795, tiu ĉi en la stratoRue Vaugirard enParizo.
En 1841,Friedrich Wilhelm Bessel uzante la metodojn de malplej grandajkvadratoj kalkulitaj el kelkaj arkomezuroj por atingi novan valoron por la ebenaĵo de la Tero, kion li determinis kiel 1/299.15.[28][29][30] Li ankaŭ cerbumis novan instrumenton por mezuri la gravitan akceladon kiu estis uzita ankaŭ enSvisio fare deEmile Plantamour,Charles Sanders Peirce, kaj Isaac-Charles Élisée Cellérier (8.01.1818 – 2.10.1889), matematikisto deĜenevo kiuj tuj sendepende malkovris matematikan formulon por korekti sistemajn erarojn de tiu aparato kiuj estis notitaj de Plantamour kajAdolphe Hirsch.[31][32] Tio ebligisFriedrich Robert Helmert determini rimarkindan akuratan valoron de 1/298.3 por la ebeno de la Tero kiam li proponis sian referencan elipsoidon en 1901.[33] Tio estis ankaŭ la rezulto de laKonvencio pri la Metro de 1875, kiam la metro estis adoptita kiel internacia scienca unuo de longo por la konvencioj de kontinentaj eŭropaj geodeziistoj kiuj sekvis la ekzemplon deFerdinand Rudolph Hassler.[34][35][36][37][38][39]
En 1790, unu jaron antaŭ definitive oni decidis, ke la metro estu bazita sur la termeridiana kvarono (kvarono de la Tera cirklo tra ties polusoj),Talleyrand proponis, ke la metro havu la longon de la sekunda pendolo jelatitudo de 45°. Tiu eblo, kun unu triono de tiu longo difinanta lafuton, estis konsiderata deThomas Jefferson kaj aliaj por la redifino dejardo enUsono tuj post atingo de sendependeco el la Brita Monarkio.[40][41]
Anstataŭ la sekunda pendola metodo, la komisiono de la Franca Akademio de Sciencoj - inter kies membroj estis Borda,Lagrange,Laplace,Monge, kajCondorcet - decidis ke la nova mezuro devus esti egala al unu dekmilionono de la distanco de la norda poluso al la Ekvatoro, determinita per mezuradoj laŭ la meridiano pasanta tra Parizo. Krom la evidenta konsidero de facila aliro por francaj geodeziistoj, la pariza meridiano ankaŭ estis bona elekto pro sciencaj kialoj: parto de la kvadranto de Dunkirko ĝis Barcelono (ĉirkaŭ 1000 km, aŭ unu dekono de la totalo) povus esti mezurita je komenc- kaj fin-punktoj ĉe marnivelo, kaj tiu parto estis proksimume en la mezo de la kvadranto, kie oni esperas, ke la efikoj de la tera oblateco ne devas esti atentitaj. Krome pliboniĝoj en la mezuriloj desegnitaj de Borda kaj uzataj por ĉi tiu esploro vekis esperon pri pli preciza determino de la longo de ĉi tiu meridiana arko.[42][43][44][45][27]
Laŭ la unua oficiala difino (1791, konfirmita de la francaNacia Konvencio en 1793), unu metro estis difinita kiel dekmilionono de kvarono demeridiano, tio estas dekmilionono de la distanco de la terajekvatoro kajpoluso(j). Post precizaj mezuradoj de meridianaj arkoj enEŭropo kajPeruo, oni konstruis tiel nomatan "arĥivan metron", platenan bastonon kun longo kiel eble plej ekzakte egala al la origina difino. Poste oni konstatis, ke difini la bazan unuon per mezuro de laTero estas nepraktike kaj eĉ iom dubsence, kaj la arĥiva metro mem akiris statuson kiel difinilo de la nova longo-unuo.
La scienco kaj tekniko de mezurado evoluis, kaj en1960, okaze de la ekstarigo de la Internacia Sistemo de Mezurunuoj, oni decidis adopti novan, pli precize kompareblan difinon: ekde tiam, unu metro egalis 1 650 763,73-oble laondolongon de difinitaradiado dekriptono (la transiro de kriptono-86 inter energio-statoj 2p10 kaj 5d5, la oranĝa spektrolinio de kriptono).
La difino de1960 validis ĝis1983. Tiam, la 17-aĜenerala Konferenco pri Pezoj kaj Mezuroj[46] akceptis eĉ pli precize mezureblan normon: unu metro egalas la distancon, kiun lumo trapasas en vakuo en unu 299 792 458-ono de sekundo. Tiu nova difino samtempe fiksas la lumrapidon, kiu ekde tiam do estas ekzakte 299 792 458 metroj en sekundo. La difino de la metro ekde tiam do dependas de la difino de la sekundo, kiu estas pli facile mezurebla ol, ekzemple, ondolongoj de elektromagneta radiado.
La redifinoj en 1960 kaj 1983 kompreneble ne celis ŝanĝi la metron, nur doni bazon por pli preciza mezurado. Per tiuj redifinoj tamen ŝanĝiĝis laepistemologia (sciteoria) statuso de lalorenca transformo kaj, sekve, de lateorio de relativeco. Antaŭe necesispostuli, ke lalumrapido estas konstanta kaj la sama en ĉiuinercia kadro de referenco, kaj la korekteco de tiupostulato ne estis pruvebla. Nun, ne plu povas esti ia dubo, ĉar la lumrapido estas konstanta jam pro la difino de la metro kaj la sekundo.
Usono la28-an de julio1866 eldonis leĝon, kiu permesis la uzon de la metra sistemo; tamen en la praktiko ĝi ne estas multe uzata. En 1975 Usono dekretis leĝon (Metric Conversion Act = leĝo pri metra konvertado), kiu deklaris la metran sistemon la preferata kaj ordonis al ĉiuj federaciaj institucioj laŭeble uzi la metran sistemon[47], dirante:
„ ĉi tiu nacio hodiaŭ estas la sola industrie evoluinta nacio, kiu ne establis nacian strategion por devigi sin kaj fari paŝojn por faciligi konvertadon al la metra sistemo ”
— Metric Conversion Act of 1975, 205a
Sekcio 205j de la leĝo devigis ĉiujn federaciajn aŭtoritatojn doni jarajn raportojn pri la temo. Tiu devo estis nuligita en 1995.
En Usono por la metra sistemo ankoraŭ aktivas privata asocio,U. S. Metric Association[48].
En Francio, la metro estis adoptita kiel ekskluziva mezuro en 1801 dum laKonsularo. Tio pluis dum laUnua Franca Imperio ĝis 1812, kiamNapoleono dekretis la enkondukon de la ne-dekunuajmesures usuelles (kutimaj mezuroj), kiuj restis uzataj en Francio ĝis 1840 dum la regado deLouis Philippe.[42] Dume, la metron adoptis la Respubliko Ĝenevo.[49] Post la aliĝo de laKantono Ĝenevo alSvisio en 1815,Guillaume Henri Dufour publikigis la unuan oficialan svisan mapon, por kiu oni adoptis la metron kiel unuo de longo.[50][51]
La mezurunuo metro estas tre taŭga por priskribi aferojn el la ĉiutaga homa vivo; la alteco mem de la averaĝa homo estas tute komparebla al metro. Tamen, ankaŭ bezonatas kaj vaste uzatas dekoblaj kaj dekonaj mezurunuoj de la metro, kies nomojn eblas formi per la oficialajprefiksoj de SI.
La ĉefaj dekonaj mezurunuoj estas la jenaj.
Unudecimetro (mallongedm) respondas al dekono de metro aŭ 0,1 m.
Unucentimetro (mallongecm) respondas al centono de metro: 1 cm = 10−2 m oder 0,01 m. Centimetro do estas dekono de decimetro: 1 cm = 0,1 dm.
Unumilimetro (mallongemm) respondas al milono de metro: 1 mm = 10−3 m aŭ 0,001 m.
Unumikrometro (mallongeµm, kieµ estas la literomuo el lagreka alfabeto) respondas al milionono de metro: 1 µm = 10−6 m = 0,000 001 m. Aŭ 1 µm = 10−3 mm, do milono de milimetro.
Ununanometro (mallongenm) respondas al miliardono de metro: 1 nm = 10−9 m. Aŭ 1 nm = 10−6 mm, do milionono de milimetro. Nanometro en metalo respondas proksimume al la distanco de kvar najbarajatomoj. La plej etaj strukturoj videblaj per optika mikroskopo grandas proksimume 200 - 500 nm groß. Por ekzameno de strukturoj pli etaj ol tiuj, uziĝas specialaj elektronikaj mikroskopoj. Vidu ankaŭ:Nanoteknologio
Unu pikometro (mallongepm) estas bilionono de metro: 1 pm = 10−12 m. La pikometro taŭgas por priskribo de longecoj de atomoj. La atomo de hidrogeno havas atoman radiuson de 37 pm. Pli grandaj atomoj atingas grandecojn de pli ol 200 pm. Ankaŭ la ondolongo deGama-radioj mezuriĝas en pm.
Unu femtometro (mallongefm) estas la biliardono de metro kaj la bilionono de milimetro: 1 fm = 10−15 m. Femtometro uziĝas en laatoma kajnuklea fiziko, por plifaciligi la skribadon de nombroj ekzemple de la diametroj de atomkernoj (proksimume 10 fm).Protonoj kajneŭtronoj havas diametron de proksimume 1,6 fm.
Speciala unuo estas laanstromo, kiu egalas al 10−10 metroj; ĝi estas dekuma ono de la metro, sed ne unu el la kutimaj milon-potencaj (1/1000, 1/1000.000 ktp.) unuoj.
La ĉefa dekobla mezurunuo estaskilometro (mallongekm), kiu respondas al 1.000 metroj: 1 km = 103 m.
Pli grandajn longojn eblas priskribi per megametroj, gigametroj kaj tiel plu, sed en pluraj fakoj oni uzadas alternativajn mezurunuojn, kiuj estas pli facile kompareblaj al objektoj el la reala vivo, aŭ ĉiuokaze facile imageblaj. Ekzemple, parolante pri distancoj en lasunsistemo ofte uzatas laastronomia unuo, kiu egalas al la averaĝa distanco interSuno kajTero (ĉ. 1,496 ⋅ 1011 m). Pli grandajn distancojn oni priskribas perlumjaroj: lumjaro estas la distanco trairata delumo envakuo dum unujaro (ĉ. 9,461 · 1015 m aŭ preskaŭ 10 petametroj). Kelkaj astronomoj preferas laparsekon, egalan al 3,26 lumjaroj aŭ 30,856776 ⋅ 1015 m, iom pli ol 30 petametroj.
↑Jean-Jacques Levallois, La méridienne de Dunkerque à Barcelone et la détermination du mètre (1792 – 1799), Vermessung, Photogrammetrie, Kulturtechnik, 89 (1991), 375-380.
↑Viik, T, "F. W. Bessel and geodesy", Struve Geodetic Arc, 2006 International Conference, The Struve Arc and Extensions in Space and Time, Haparanda kaj Pajala, Svedio, 13a–15a de Aŭgusto 2006, 2006, paĝoj 10, 6.
↑Adolphe Hirsch,Le général Ibáñez notice nécrologique lue au comité international des poids et mesures, le 12 septembre et dans la conférence géodésique de Florence, le 8 octobre 1891, Neuchâtel, imprimerie Attinger frères.
↑Clarke, Alexander Ross (1873), "XIII. Results of the comparisons of the standards of length of England, Austria, Spain, United States, Cape of Good Hope, and of a second Russian standard, made at the Ordnance Survey Office, Southampton. With a preface and notes on the Greek and Egyptian measures of length by Sir Henry James", Philosophical Transactions (London) 163: 463, doi:10.1098/rstl.1873.0014
↑Cochrane, Rexmond. (1966) “Appendix B: The metric system in the United States”,Measures for progress: a history of the National Bureau of Standards. United States Department of Commerce.
