“米”的前世今生

都說“計量乃文明之母”，這話一點不假！在人類發展史上，關于長度的計量由來已久。在古代，人類用肢體或簡單物體作為基準進行計量，但是經驗計量的弊端也顯而易見。“米”的誕生是長度計量史上的一個里程碑，那么“米”有著怎樣的前世今生呢？

“米”的故鄉在法國

我們都知道，“米”是國際單位制中長度的基本單位，是全世界通用的長度計量單位。然而，“米”的故鄉在法國。

1790年，由法國科學家組成的特別委員會建議，以通過巴黎的地球子午線全長的四千萬分之一作為長度單位“米”的定義。1791年，法國國會批準了這一定義。

從1792年開始，法國天文學家利用7年時間完成了通過巴黎的地球子午線長度的測量工作。1799年，法國科學院根據地球子午線的測量結果制作了1米的長度基準——米原器。

國際米原器

米原器是用燒結的鉑制成的，被保存在巴黎檔案局，因此又被稱為“檔案米”。關于“米”的名稱，則是選取古希臘文中的“metron”（度量）一詞作為這個單位的名稱，后來演變為“meter”，中文譯為“米”。

全球通用的“國際米原器”

法國人首創的米制單位，在生產和生活中表現出了極大的優越性，因此逐漸被其他國家所采用。為了保證米制單位在國際間的統一和發展，著名的“米制公約”便誕生了。

1875年5月20日，應法國政府的邀請，17個國家政府的代表正式簽署了“米制公約”，確定了“米制”為國際通用的計量單位制，并決定成立國際計量委員會和國際計量局。1977年5月20日，我國政府也成為“米制公約”的簽字國。

1889年，國際計量委員會批準了“米”的定義，并用含鉑90%、銥10%的合金精心設計和制作了30根橫截面呈X形的米原器，然后從中選出一個作為國際米原器，并把其他的分發給米制公約成員國作為國家基準。鉑銥合金的特點是膨脹系數極小，且X形這樣的形狀既最堅固又最省料。

基于光速的“米定義”

然而，國際米原器的準確度只有0.1微米，并且難以復現，容易損壞，隨時間會有緩慢的變化。所以，隨著科學技術的發展，用自然米取代實物米就成為了一個必然趨勢。

1927年的國際協議，決定用自然鎘（Cd）的紅色譜線作為光譜學的長度標準，這是科學家找到的第一個可用來定義“米”的非實物標準。后來又發現，氪（86Kr）的橙色譜線比鎘紅線還要優越，故于1960年決定用氪（86Kr）橙線代替鎘紅線對“米”進行定義。

但是，由于原子光譜的波長太短，又容易受到其他因素的影響，因此復現的精度仍受限制。科學家發現，用激光代替氪（86Kr）譜線可進一步提高長度測量的精度。1983年10月，第十七屆國際計量大會通過了“米”的新定義：米是光在真空中1/299792458秒的時間間隔內所經路程的長度。

用光速來定義“米”，是長度計量科學史上的一次革命，具有非常重要的科學意義。光速作為一個精確的常數，可以提高長度計量的精度。