1米究竟有多長

用身體部位作尺子

米、升和千克以及不同層級的單位，如毫米、毫升等是全球通用的計量單位，被稱為“米制”或“公制”。然而，在古代相當長的時間里，人們沒有統一的計量標準，不同國家或地區之間，甚至不同村落之間就有不同的衡量標準，長度往往以身體部位作為參照，如肘長、步長、腳長、手指跨度等；有的地區用種子的數量衡量容量；谷物或石頭曾作為重量的標準……今天，有些時候，人們仍然用步長或肘長來臨時估計長度。

這些衡量方式既雜亂又不精確，每個人的肘都不一樣長，究竟用誰的呢？各種不公平會隱藏在雜亂的計量標準中。介于古代的交流范圍比較小，農業社會對精確度的需求也不高，這些衡量方式大致可以應付日常生活所需，但隨著社會大范圍交流的需求越來越多，各種物資交換越來越頻繁，加上科學技術的發展，人們對統一度量衡的需求越來越強烈。

那么，究竟用多長來作為通用的單位，而且大家都能獲得標準的、永恒不變的長度呢？

“1米”的誕生

今天的米制起源于18世紀90年代的法國，由當時的法國科學院組織。研究團隊決定以北極到赤道并經過巴黎的這段經線長度為準，確立其千萬分之一的長度為標準長度——1米。

1米的定義下好了，然而，這條經線長度該如何測量呢？在18世紀，測量這么長的距離并非易事。兩位天文學家花了6年時間才得到一個確切的數值，再通過數學家的計算，1米從此誕生了。

法國科學院用鉑金打造了一根非常精確的1米長的鉑金棒，并將之保存在一個保險箱中，這就是“1米”的實體，被稱為“米原器”，是制作1米標尺的標準參考物。許多國家也獲得了米原器的復制品。

容積單位“升”和重量單位“千克”的定義與米的定義在同時期得到確立，即千分之一立方米的容量為1升，1千克則被定義為1升4℃的水的重量。

由于精確測量米原器從首端到尾端的距離非常困難，1889年，國際計量大會重新制作了一個鉑合金米原器，其斷面為X型。米重新定義為0℃時該鉑合金米原器的長度。

“1米”在變化

1米標準終于制定下來，但故事還沒結束。時間一長，問題來了，物質總會發生變化，即使是鉑合金制作的米原器，即使變化很小，隨著時間的推移，1米的精確度也會越來越低，那么，永恒不變的標準就不存在了。很顯然，人們需要新的1米標準。

人們再次嘗試了多種方法，但總有不如意的地方。一個多世紀的努力之后，1960年，理想的方法終于被發明出來了，那就是光譜法：將氪原子能級間躍遷輻射在真空中的波長的1650763.73倍定為標準單位米。這表明米的長度標準不再依賴于某個人造物件，而是按照恒定不變的某種自然現象來定義。氪是一種惰性氣體，在充電時可發光，1米的定義就是以它發出的橙色譜線作為基準。

之后每隔幾年，國際計量大會都要重新討論米的定義。其中有代表性的是，在1983年，1米被定義為光在真空中行進1/299792458秒的距離，因為光的速度是恒定不變的，這也是沿用至今的米的定義，但更細微的修正仍在繼續。