As raíces da etimoloxía do vocábulometro poden trazarse ata o verbo grego μετρέω (transliteradometreo, "medir, contar ou comparar") e o substantivo μέτρον (metron, "medida"), que se empregaban para medidas físicas, para a métrica e por extensión para a moderación ou evitar o extremismo (como en "ter unha resposta medida"). O rango de usos tamén se atopaba nolatínmetior, mensura e noutras linguas.
O lema ΜΕΤΡΩ ΧΡΩ (metro khro) aparece no selo daOficina Internacional de Pesos e Medidas (BIPM), que era unha expresión do estadista e filósofo gregoPitaco de Mitilene e se traduce como "Emprega medida!", chamando tanto pola medida como pola moderación. A palabrametro chegou a partir dofrancésmètre.
Algunhas destas unidades empréganse máis raramente. Así, as distancias longas adoitan expresarse en quilómetros,unidades astronómicas (149,6 Gm),anos luz (10 Pm) ouparsecs (31 Pm), máis que en Mm, Gm, Tm, Pm, Em, Zm ou Ym; "30 cm", "30 m" e "300 m" son máis comúns que "3 dm", "3 dam" e "3 hm", respectivamente.
Poden empregarse os vocábulosmicron[1] emillimicron no canto demicrómetro (μm) enanómetro (nm), mais esta práctica está desaconsellada.[2] A palabramicra está oficialmente rexeitada.[3]
Na táboa, "polgada" e "iarda" refírense a "polgada internacional" e "iarda internacional".[4] O símbolo "≈" significa "aproximadamente igual a"; o símbolo "≡" significa "igual por definición" ou "exactamente igual a".
Definición antiga do metro como a dezmillonésima parte da metade dunmeridiano terrestre.
Durante toda a historia leváronse a cabo intentos de unificación das distintas medidas co obxecto de simplificar os intercambios, facilitar o comercio e o cobro xusto dosimpostos. En 1671Jean Picard mediu a lonxitude dunpéndulo cun período de doussegundos noObservatorio de París. Atopou un valor de 440,5 liñas datoesa de Châtelet, que acababa de ser renovada. Propuxo unha toesa universal (en francés,Toise universelle) que era o dobre da lonxitude do péndulo.[5][6] Porén, descubriuse axiña que a lonxitude dese péndulo varía co lugar: o astrónomo francésJean Richer medira unha diferenza do 0,3% de lonxitude entreCayenne (naGüiana Francesa) e enParís.[7][8][9]
Jean Richer eGiovanni Domenico Cassini mediron a paralaxe de Marte entre París e Cayenne cando Marte estaba máis próximo áTerra en 1672. Chegaron a un valor para a paralaxe solar de 9,5 segundos de arco, equivalente a unha distancia Terra-Sol duns 22 000 raios terrestres. Foron tamén os primeiros astrónomos en ter acceso a un valor preciso e fiable para o raio da Terra, que fora medido polo seu colega Jean Picard en 1669 como 3 269 000 toesas. As observaciónsxeodésicas de Picard limitáronse á determinación da magnitude da Terra considerada como unhaesfera, mais o descubrimento feito por Jean Richer volveu a atención dos matemáticos cara á súa desviación dunha forma esférica.[10][11][12]
DesdeEratóstenes, os xeógrafos utilizaron a medición dos arcos meridianos para avaliar o tamaño do globo terráqueo. Desde finais do século XVII, axeodesia preocupouse de medir a Terra, para determinar non só o seu tamaño, senón tamén a súa forma. De feito, primeiro tomada como esfera, a Terra foi entón considerada como unesferoide de revolución. No século XVIII, a xeodesia estaba no centro dos debates entrecartesianos enewtonianos en Francia, porque era o medio para demostrar empiricamente ateoría da gravitación universal. Ademais da súa importancia para o mapeo, a determinación da figura da Terra era entón un problema de suma importancia enastronomía, xa que o raio da Terra era a unidade á que se referían todas as distancias celestes.[13][14]
NaRevolución Francesa, xunto con outros desafíos considerados necesarios para osnovos tempos, nomeáronse comisións de científicos para uniformar os pesos e as medidas, entre os que estaba a lonxitude. A tarefa foi ardua e complexa. Considerouse empregar como padrón a lonxitudo dopéndulo nunsegundo a unhalatitude de 45°, pero acabou descartándose por non serun modelo completamente obxectivo.[15] O 7 de outubro de 1790 esa comisión aconsellou a adopción dun sistema decimal e o 19 de marzo de 1791 aconsellou a adopción do termomètre ("medida"), unha unidade básica de lonxitude, que definiron como igual a unha dezmilionésima parte do cuadrante de meridiano, a distancia entre opolo norte e oecuador ao longo do meridiano de París.[16][17][18][19] Se este valor se expresase de xeito análogo a como se define amilla náutica, corresponderíase coa lonxitude de meridiano terrestre que forma un arco de 1/10 de segundo degrao centesimal. En 1793, aConvención Nacional adoptou a proposta.[20]
No século XIX, axeodesia viviu unha revolución cos avances nasmatemáticas, así como o progreso dos instrumentos e métodos de observación. A aplicación dométodo de mínimos cadrados ás medidas do arco dos meridianos demostrou a importancia dométodo científico na xeodesia. Por outra banda, a invención dotelégrafo permitiu medir arcos paralelos e a mellora do péndulo reversible deu lugar ao estudo docampo gravitatorio da Terra. Unha determinación máis precisa da forma da Terra apareceu despois da medición doArco Xeodésico de Struve (1816–1855) e deu outro valor para a definición deste estándar de lonxitude. Isto non invalidou o metro, senón que resaltou que os progresos científicos permitirían unha mellor medición do tamaño e forma da Terra.[24][25][26][27]
Ferdinand Rudolph Hassler foi elixido membro daAmerican Philosophical Society o 17 de abril de 1807. Levara aos Estados Unidos unha gran colección de libros científicos e numerosos instrumentos e estándares científicos, entre eles un metro estándar fabricado en París en 1799. Un longo curso de formación especial en Suíza, Francia e Alemaña convertérano nun dos máis destacados especialistas en xeodesia práctica no seu país a principios do século XIX. En 1816 foi nomeado primeiro superintendente doSurvey of the Coast. A parte creativa de Hassler viuse no deseño de novos instrumentos de levantamento. O máis orixinal foi un aparello que implicaba unha idea elaborada por el en Suíza e perfeccionada en América. No canto de poñer diferentes barras en contacto durante o proceso de medición da liña de base, utilizaba catro barras de ferro de dous metros fixadas xuntas que sumaban oito metros de lonxitude e o contacto óptico. Xa en febreiro-marzo de 1817, Ferdinand Rudolph Hassler estandarizou as barras do seu dispositivo que realmente estaban calibradas co metro. Esta última converteuse na unidade de lonxitude da xeodesia nos Estados Unidos.[33][34][35][36]
O uso do metro por Ferdinand Rudolph Hassler na investigación costeira contribuíu á introdución daMetric Act of 1866 que permitía o uso do metro nos Estados Unidos e probablemente tamén tivo un papel na elección do metro como unidade científica internacional de lonxitude e na proposta da European Arc Measurement para "establecer unhaoficina internacional europea de pesos e medidas".[37][38]
En 1867, na segunda conferencia xeral daAsociación Internacional de Xeodesia celebrada enBerlín, discutiuse a cuestión dunha unidade de lonxitude estándar internacional para combinar as medidas feitas en diferentes países para determinar o tamaño e a forma da Terra.[39][40][41] A conferencia recomendou a adopción do metro en substitución da toesa e a creación dunha comisión internacional do metro, segundo a proposta deJohann Jacob Baeyer,Adolphe Hirsch eCarlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero que idearan dous estándares xeodésicos calibrados no metro para trazar o mapa de España.[42][39][41][43] A trazabilidade da medida entre o toesa e o metro asegurouse mediante a comparación do estándar español co estándar ideado porBorda eLavoisier para o levantamento do arco do meridiano que conecta Dunkerque con Barcelona.[44][43][45]
Na década de 1870 e á luz da precisión moderna, celebráronse unha serie de conferencias internacionais para deseñar novos estándares métricos. A Convención do Metro (Convention du Mètre) de 1875 obrigaba a establecer unhaOficina Internacional de Pesos e Medidas (BIPM) permanente que se situaría enSèvres, Francia. Esta nova organización debía construír e conservar un prototipo de barra de medición, distribuír prototipos métricos nacionais e manter comparacións entre eles e os estándares de medida non métricos. A organización distribuíu tales barras o 28 de setembro de 1889 na primeira Conferencia Xeral de Pesos e Medidas, establecendo o "metro portotipo internacional" como a distancia entre dúas liñas nunha barra estándar composta por unha aliaxe de 90% deplatino e un 10% deiridio, medido nopunto de fusión do xeo. O novo padrón foi depositado en cofres situados nos subterráneos do pavillón de Breteuil enSèvres, Oficina de Pesos e Medidas, nos arredores de París.[21]
A comparación dos novos prototipos do metro entre si e co metro do Comité implicou o desenvolvemento de equipos de medida especiais e a definición dunha escala de temperatura reproducible. O traballo determometría do BIPM levou ao descubrimento de aliaxes especiais deferro-níquel, en particular oinvar, polo que o seu director, o físico suízoCharles-Edouard Guillaume, recibiu oPremio Nobel de Física en 1920.[46]
En 1873,James Clerk Maxwell suxeriu que a luz emitida por un elemento podía usarse como estándar tanto para o metro como para osegundo. Estas dúas cantidades poderían usarse para definir a unidade de masa.[47]
En 1893, o metro estándar foi medido por primeira vez cuninterferómetro porAlbert A. Michelson, o inventor do dispositivo e defensor do uso dalgunhalonxitude de onda particular como estándar de lonxitude. En 1925, ainterferometría estaba en uso regular no BIPM. Non obstante, o prototipo internacional mantívose como estándar ata 1960, cando a XI Conferencia de Pesos e Medidas adoptou unha nova definición de metro en 1960:
Un metro é a distancia que percorre a luz no baleiro durante un intervalo de 1/299 792 458 de segundo.[49]
A precisión desta definición é trinta veces superior á do prototipo de 1960[21] e fixou a velocidade da luz no baleiro como exactamente 299 792 458 m/s.[49]
A liña do tempo amósanos como foi mudando a definición do metro en distintas épocas:
21 de outubro de1983: defínese o metro coma a distancia percorrida polaluz no baleiro durante 1/299 792 458segundos.
20 de outubro de1960: a XI Conferencia Xeral de Pesas e Medidas define o metro como 1 650 763,73 oscilacións no baleiro da onda da radiación emitida polo salto cuántico entre 2p10 e 5d5 dun átomo de86cripton.
6 de outubro de1927: a VII Conferencia Xeral de Pesas e Medidas define o metro como a distancia entre as dúas marcas do padrón deplatino cun 10% deiridio a 0°C e 1atmosfera.
28 de setembro de1889: a I Conferencia Xeral de Pesas e Medidas define o metro como a distancia entre as dúas marcas do padrón de aliaxe deplatino cun 10 % deiridio a 0°C.
10 de decembro de1799: defínese o metro cun padrón de prata (o primeiro padrón, construído o23 de xuño dese mesmo ano).
↑Bond, Peter, (1948- ...). (2014).L'exploration du système solaire. Dupont-Bloch, Nicolas. ([Édition française revue et corrigée] ed.). Louvain-la-Neuve: De Boeck. pp. 5–6.ISBN9782804184964.OCLC894499177.
↑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 Transactions163 (Londres). p. 463.doi:10.1098/rstl.1873.0014.
↑Ross, Clarke Alexander; James, Henry (1873-01-01). "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 of the Royal Society of London163: 445–469.doi:10.1098/rstl.1873.0014.
Taylor, B.N. e Thompson, A. (2008b).Guide for the Use of the International System of Units (Special Publication 811). Gaithersburg, MD: National Institute of Standards and Technology. Consultado o 23 de agosto d e2008.
