Историю метрических систем единиц измерений принято излагать, начиная с 1790 г., когда Академия революционной Франции решила революционизировать национальную систему единиц длины — туаз-фут-дюйм-линия - и предложить ее в качестве международной. Однако идея разработки и принятия единой межгосударственной (глобальной) системы мер (на том этапе и уровне развития метрологии, именно мер, а не единиц) имела длительную предысторию.
Первые общегосударственные (частично даже межгосударственные) системы мер возникли очень давно. По традиционному счету интервалов времени (без учета новаций Фоменко и К о) не менее четырех тысячелетий «тому назад», в Древнем Вавилоне (Халдее). Следующим «объектом» был Древний Египет. Системы мер обеих цивилизаций имели ряд одинаковых, даже одноименных, мер. Назову локоть и фут (дошедшие до наших дней).
Для упомянутых выше цивилизаций наличие единых систем мер было естественным и жизненно необходимым. Без этих систем (они включали также меры веса и объема) было невозможно управление государством, учет его доходов, определение размеров и сбор налогов, торговля, включая таможенные операции, вооружение и содержание армии и многое другое.
Опыт Вавилона и особенно Египта был воспринят и Древним республиканским и императорским Римом (в меньшей степени - Грецией, не являвшейся монолитным государством), во многом Россией и ее предшественницей - Киевской Русью. Трудно сказать, знали ли французские академики о древних системах мер. Археология в это время только зарождалась. Ж. Шампольон - первопроходец в деле чтения египетских иероглифов - родился именно в 1790 г. Так что, скорее всего, к этой идее они пришли независимо.
Сложнее обстояло дело в Европе XVI-XVIII веков. Каждое государство (а их было множество) имело свою монетную систему и систему мер, что становилось тормозом для торговли (включая таможенные сборы), развития ремесел и промышленности и т.п. В этой обстановке и стали рождаться идеи разработки единой, межгосударственной системы мер. Ее сторонниками и пропагандистами были многие видные ученые и промышленники. В их числе можно назвать Д. Уатта, еще в 1783 г. предложившего свой вариант будущей метрической системы, П.С. Лапласа, по настоянию которого метр был определен именно как часть земного меридиана.
Российские ученые и государственные деятели и в этом вопросе, хотя бы теоретически, оказались «впереди Европы всей». Речь идет о Комиссии об учреждении весов и мер, образованной еще в 1736 г.
Комиссия весьма широко понимала объем своих работ. Первоначально она предполагала даже положить в основу русской системы мер некоторые физические постоянные (размеры градуса земного меридиана и вес чистой воды или золота). Она обсуждала также вопрос об использовании десятичного принципа для соотношений между дольными и кратными единицами. Таким образом, Комиссия до некоторой степени пыталась решить те вопросы, которые в дальнейшем были решены создателями метрической системы мер во Франции. Однако осуществление столь грандиозного плана наталкивалось в России того времени на слишком крупные препятствия, и потому он не был проведен в жизнь.
Предпосылки и планы
Девиз французских академиков, гласивший, что новая система мер должна быть основана на неизменном прототипе, взятом из природы, с тем, чтобы ее могли применять все нации, общеизвестен. А вот насколько он оригинален? Этот вопрос, по-видимому, никем серьезно не исследовался (оговорюсь сразу, что в этом случае не может быть даже намека на плагиат). Я приведу лишь несколько соображений, свидетельствующих о том, что эта идея, как принято говорить, «висела в воздухе».
Эпизод первый: древняя единица для измерения больших расстояний - стадий (стадия). Она (или он) равнялась пути, проходимому специально натренированным жрецом за время выката Солнца над горизонтом в дни равноденствия, на широте Вавилона, близкое к двум минутам. Наиболее достоверный размер стадия - 185 метров. Единица соединяла независящее от человека объективно существующее астрономическое явление с субъективной длиной человеческого шага. Вот что интересно. Если в определении стадия скорость жреца заменить скоростью света в вакууме, 299 792 458 м/с, а вместо времени выката Солнца взять 1/299792458 долю секунды, мы получим современное определение метра.
Эпизод второй. Морская миля - 1852 метра. Одна угловая минута длины земного меридиана. Появилась, возможно, с появлением картографической проекции Меркатора (1512-1594 гг.). Мера весьма древняя. Очень удобна для целей навигации и прямо связана с размером Земли не хуже, чем метр.
Эпизод третий. Старинное французское лье, одна двадцать пятая часть углового градуса земного меридиана, около 4,44 километра. Та же идея образования, что и у морской мили; замечу, что после принятия метрической системы, французы поспешили заменить старофранцузское лье метрическим, равным 4 км. При этом они, очевидно, не заметили, что нарушили десятичный принцип образования кратных и дольных единиц. Кстати, Жюль Верн, горячий сторонник метрической системы, в своем знаменитом романе «20 000 лье под водой» имел в виду именно метрическое лье. Существование морской мили и лье свидетельствует о том, что размер Земли был известен с достаточной точностью задолго до 1700 года.
Ой... Javascript не найден.
Увы, в вашем браузере отключен или не поддерживается JavaScript.
К сожалению, без JavaScript этот сайт работать не сможет. Проверьте настройки браузера, может быть JavaScript выключен случайно?
Меры и веса играли важную роль в жизни человека с самого начала человеческой цивилизации. Измерения важны для самых разных задач: строительства домов, торговли, шитья одежды. Во всех этих случаях требуется как-то передать информацию о размере. Потребность в измерениях привела к возникновению огромного множества различных систем мер и весов - от самых простых до очень сложных.
1) Какие единицы длины использовались в древние времена?
Самые первые меры длины были основаны на размерах частей тела человека: ладонь, палец, локоть, ступня - всё это использовалось в качестве единиц длины с самых древних времён. Некоторые современные единицы (особенно в странах, не перешедших на метрическую систему) уходят корнями в те древние измерения частей тела. И даже там, где старые единицы уже не используются для измерения, они всё ещё остались в языке: сажень, вершок, пядь и т.п.
Английский дюйм изначально был равен ширине большого пальца человека, пока в 14 веке король Эдуард II не постановил для большей точности считать дюйм равным длине трёх ячменных зёрен, уложенных в линейку друг за другом. Фут считался равным средней длине ступни человека, а ярд был длиной мужского пояса. Кубит (локоть) был расстоянием от локтевого сгиба до конца пальцев руки.
Конечно же, такая система была далека от идеала. Размеры частей тела у разных людей могут сильно отличаться. Как следствие, существовала потребность в универсальной системе, не зависящей от размеров частей тела. Однако, чтобы прийти к такой системе, человечеству потребовались тысячелетия.
2) Как измеряли вес ?
Древние меры веса чаще всего основывались на сравнении с распространёнными семенами, зёрнами или камнями, которые использовали на простых весах. Следующий шаг в развитии системы весов появился в Древнем Вавилоне, где ввели стандартные единицы веса: шекель, мина, талант. Древние израилитяне заимствовали единицы веса у Вавилона, позже эти же единицы попали к грекам, затем римлянам. Название мина у римлян заменилось на литра, что на современный английский можно перевести как фунт.
Несмотря на стандартные названия, веса одних и тех же единиц очень сильно различались в разных странах и даже в разное время в одной и той же стране. Например, мина в Вавилоне в один период соответствовала 640 граммам, а в другой - 978 граммам. Несмотря на значительные различия, мина была ключевой единицей веса в библейские времена.
Даже с сравнительно недавнее время - в 19 веке - одни и то же единицы измерения часто отличались в разных странах и частях стран. Во время золотой лихорадки в США многие прииски устанавливали свои собственные единицы измерения. Одним из первые официальных законов Калифорнии в 1850г был закон об установлении стандарта мер и весов.
3) А что с измерением объёма ?
В древние времена обычно использовали глиняные мерные сосуды для измерения объёма. Археологи часто находят специальные амфоры для измерения зерна и жидкостей. Для измерения зерна и жидкостей (вино или масло) обычно использовали разные измерительные сосуды, и поэтому зачастую и сами единицы объёма для жидкостей и сыпучих веществ были разными. Это до сих пор видно в американских единицах объёма. Во всех частях Древней Греции ключевой единицей измерения объёма была амфора, однако значение этой единицы могло меняться от 2 до 26 литров в разных городах.
4) Когда впервые в истории появилась единая система измерений?
Первая универсальная система мер и весов появилась в Древней Индии - в Хараппе, примерно во 2-4 тысячелетии до нашей эры. Удивительно точная система была очень подробной для своего времени, в ней использовались единицы для 0.05, 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200 и 500. Это была единственная древняя система, не унаследовавшая от Вавилона части 12 и 60 (у нас до сих пор 12 часов на циферблате и 60 минут в часе - это всё идёт со времён Вавилона). На измерительной линейке из слоновой кости, найденной в городе Лоталь, показана минимальная единица длины того времени, равная 1.704 мм. Это минимальная известная единица Бронзового Века.
Универсальная система Хараппы содержала точные единицы для веса, времени и длины по единой шкале. Базовая единица веса, аналогичная унции, была равна 28 граммам. Минимальная единица была равна 0.05 базовой, а максимальная 500 базовым.
5) Как измеряли время до появления современного календаря и часов?
Время измеряли по углу или градусу солнца над горизонтов. Солнечные часы - это наиболее часто использовавшийся в древние времена инструмент для измерения времени. Прохождение очередного часа отмечалось тенью от солнца на диске часов. Увы, после заката такие часы уже на работали.
Другими изобретениями, которые появились чуть позже, стали измерительные свечи - специальные свечи с размеченными часовыми отрезками. По мере горения свечи, она уменьшалась каждый час ровно на часовой отрезок. Такие свечи использовались в Китае. Одно из самых точных устройств для измерения времени придумали в древнем Китае. Водяные часы можно было использовать для измерения времени даже ночью, достаточно лишь было наполнять их водой. А первые механические часы были изобретены китайскими инженерами в 11 веке.
Древние календари были совсем не походи на современный календарь. Большинство из них были лунными или лунно-солнечными - зависящими от фазы луны, чтобы обозначить месяц. Новый месяц начинался в новолуние.
Измерения развивались с самого рассвета цивилизации. Новые общества изобретали свои собственные стандарты, чтобы измерить, объяснить и описать мир вокруг. В современном мире, где точность измерений важна во всех аспектах жизни, системы измерений стандартизованы и определены. Теперь они позволяют ясно и точно измерять мир вокруг.
Это - гостевая статья, написанная Джонатом Легером
С давних пор люди сталкивались с необходимостью определять вес предметов.
Измерения нужны были и в строительстве, и в торговле, и в астрономии, фактически в любой сфере жизни. Очень большая точность измерений нужна была при строительстве египетских пирамид.
Значение измерений возрастало по мере развития общества и, в частности, по мере развития науки. А чтобы измерять, необходимо было придумать единицы различных физических величин. Вспомним, как написано в учебнике: “Измерить какую-нибудь величину – это значит сравнить ее с однородной величиной, принятой за единицу этой величины”.
Самыми древними единицами были субъективные единицы.
Единицы массы, как и единицы длины, сначала устанавливались по природным образцам. Чаще всего по массе какого-нибудь семени. Так, например, массу драгоценных камней определяли и до сих пор определяют в каратах (0,2 г) – это масса семени одного из видов бобов.
Позднее за единицу массы стали принимать массу воды, наполняющей сосуд определенной вместимости. Например, в Древнем Вавилоне за единицу массы принимали талант – массу воды, наполняющей такой сосуд, из которого вода равномерно вытекает через отверстие определенного размера в течение одного часа.
По массе зерен или воды изготовляли металлические гири разной массы. Ими пользовались при взвешивании.
Гири, служившие эталоном (образцом), хранились в храмах или правительственных учреждениях.
Меры веса на Руси
На Руси древнейшей единицей массы была гривна (409,5 г). Существует предположение, что эта единица ввезена к нам с Востока. Впоследствии она получила название фунта . Гривна (позднейший фунт) оставалась неизменной. Слово "гривна" употребляли для обозначения как весовой, так и денежной единицы. Это наиболее распространенная мера веса в розничной торговле и ремесле. Ее применяли и для взвешивания металлов, в частности, золота и серебра.
Гривна (фунт) (от латинского слова "pondus" - вес, гиря) равнялся 32 лотам, 96 золотникам, 1/40 пуда, в соврменном исчислении 409,50 г. Используется в сочетаниях: "не фунт изюма", "узнать почём фунт лиха".
Русский фунт был принят при Алексее Михайловиче.
Сахар продавали фунтами.
Лот – старорусская единица измерения массы, равная трём золотникам или 12,797 граммам. Этой единицей перестали пользоваться после введения метрической системы в Советской России в 1918 г. и в СССР в 1925 г.
Доля – самая мелкая старорусская единица измерения массы, равная 1/96 золотника или 0,044 граммам.Этой единицей перестали пользоваться после введения метрической системы в Советской России в 1918 г. и в СССР в 1925 г.
Пуд равнялся 40 фунтам, в современном исчислении - 16,38 кг. Применялся уже в 12 веке.
Пуд - (от латинского pondus - вес, тяжесть) это не только мера веса, но и весоизмерительное устройство. При взвешивании металлов пуд являлся как единицей измерения, так и счётной единицей. Даже когда результаты взвешиваний являлись десяткам и сотням пудов, их не переводили в берковцы. Еще в XI-XII вв. употребляли различные весы с равноплечим и неравноплечим коромыслом: "пуд" - разновидность весов с переменной точкой опоры и неподвижной гирей, "скалвы" - равноплечие весы (двухчашечные). Пуд, как единица массы, был отменён в СССР в 1924г.
Берковец - эта большая мера веса, употреблялась в оптовой торговле преимущественно для взвешивания воска, меда и т.д. Берковец - от названия острова Бьерк. Так на Руси называлась мера веса в 10 пудов, как раз стандартная бочка с воском, которую один человек мог закатить на купеческую ладью, плывущую на этот самый остров. (163,8 кг).
Известно упоминание берковца в XII веке в уставной грамоте князя Всеволода Гавриила Мстиславича новгородскому купечеству.Этой единицей перестали пользоваться после введения метрической системы в Советской России в 1918 г. и в СССР в 1925 г.
Для определения больших масс использовался пуд (16,38 кг), а малых – золотник (12,8 г).Про золотник говорили: "мал золотник да дорог". Это слово, первоначально обозначало зoлотую монету.
Чай покупали на золотники.
До недавнего времени, маленькая пачка чаю, весом в 50 грамм - называлась "осьмушка" (1/8 фунта)
И это бы продолжалось бесконечно: разные страны - разные единицы измерения, пока не был принят Эталон массы.
В 1872 г. решением Международной комиссии по эталонам метрической системы за единицу массы была принята масса прототипа , хранящегося в Национальном архиве Франции. Этот прототип представляет собой платиновую цилиндрическую гирю высотой и диаметром 39 мм. Прототипы килограмма для практического использования были изготовлены из платиноиридиевого сплава. За международный прототип килограмма была принята платиноиридиевая гиря, наиболее близкая к массе платинового килограмма Архива. Следует отметить, что масса международного прототипа килограмма несколько отличается от массы кубического дециметра воды. В результате объем 1 литра воды и 1 кубического дециметра не равны друг другу (1л = 1,000028 дм3). В 1964 г. XII Генеральная конференция по мерам и весам решила приравнять 1 л к 1 дм3.
Международный протопит килограмма был утвержден на I Генеральной конференции по метрам и весам в 1889 г. как прототип единицы массы, хотя в тот период еще не существовало четкого разграничения понятий массы и веса и поэтому часто эталон массы называли эталоном веса.
По решению I Конференции по мерам и весам из 42 изготовленных прототипов килограмма России были переданы платиноиридиевые прототипы килограмма № 12 и № 26. прототип килограмма № 12 был утвержден в 1899 г. в качестве государственного эталона массы факультативно (фунт должен был периодически сличаться с килограммом), а прототип № 26 использоваться в качестве вторичного эталона.
В состав эталона входят:
копия международного прототипа килограмма (№12), представляющая собой платиноиридиевую гирю в виде прямого цилиндра с закругленными ребрами диаметром и высотой 39 мм. Прототип килограмма храниться в ВНИИМ им. Д. М. Менделеева (г. Санкт-Петербург) на кварцевой подставке под двумя стеклянными колпаками в стальном сейфе. Эталон храниться при поддержание температуры воздуха в пределах (20 ±3) °С и относительной влажности 65%. С целью сохранения эталона с ним сличают два вторичных эталона раз в 10 лет. Они и используются для дальнейшей передачи размера килограмма. При сличении с международным эталоном килограмма отечественной платиноиридиевой гире приписано значение 1,0000000877 кг;
равноплечие призменные весы на 1 кг. № 1 с дистанционным управлением (с целью исключения влияния оператора на температуру окружающей среды), изготовленные фирмой «Рупрехт», и равноплечие современные призменные весы на 1 кг №2, изготовленные во ВНИИМ им. Д.М. Менделеева. Весы № 1 и № 2 служат для передачи размера единицы массы от прототипа № 12 вторичным эталонам.
Мысль об использовании какого-либо явления природы для установления точной единицы длины возникла еще в XVII веке. Но законодательно она была оформлена только во время Великой французской революции. Введение меры, данной человеку самой природой, не только улучшало положение торговли и промышленности, но было и политическим актом, направленным против еще одного проявления королевского деспотизма. Революционеры не хотели иметь в качестве меры длину королевских рук, мечей или жезлов.
Группа ученых в течение шести лет в сложнейших условиях военного времени проводила измерения дуги меридиана от Дюнкерка до Барселоны. «Естественным и неуничтожимым» назвали единицу, полученную в результате этой работы. Это был метр. Он равнялся одной десятимиллионной части дуги меридиана между экватором и полюсом. Была изготовлена платиновая линейка - эталон новой единицы. Позднее он получил название «архивный». В честь памятного события предполагалось даже выбить медаль с надписью «На все времена, для всех народов».
Однако «естественной и неуничтожимой» меры не получилось. Пока метрическую систему то отвергали, то принимали в разных странах, ученые вновь и вновь измеряли дугу меридиана от 0 до 90°. И ни одно из этих измерений не совпадало не только с первым, но и с каждым из предыдущих. Росла точность инструментов - менялись результаты измерений. Кроме того, Земля не имеет строго геометрической формы шара, а это сказывается на измерениях.
Пришлось признать, что метр - величина тоже условная. И тогда было решено отказаться от поисков природной меры, а основной единицей длины принять архивный эталон и изготовить с него новые эталоны. По инициативе Петербургской Академии наук, с 1870 по 1875 годы прошло несколько международных конференций, которые завершились подписанием метрической конвенции. К 1889 году было изготовлено 32 штриховых эталона - метр равнялся расстоянию между штрихами, нанесенными на линейке из платиноиридиевого сплава. Эталоны были распределены по жребию и розданы всем государствам, подписавшим конвенцию.
Казалось бы, какая разница - соответствует ли метр некой природной величине или нет. Важно принять что-то за эталон. Но оказалось, что разница есть. Во-первых, эталон не остается неизменным с течением времени. В структуре платиноиридиевого сплава происходят какие-то процессы. В результате расстояние между штрихами меняется, правда, не намного - на десятые доли микрона,- но ведь эталон не должен меняться! И во-вторых, к тому времени, как был изготовлен эталон, основные требования к точности предъявляла геодезия. О нуждах промышленности речи не шло. Но прошло совсем немного времени, и положение резко изменилось. Точность в промышленности росла, появились плоскопараллельные концевые меры длины - раньше их называли плитками Иогансона. На этих плитках строит свою работу все машиностроение. А проверить такую плитку с помощью штрихового эталона неудобно. Нужен совершенно иной метод.
СПОР НАЧИНАЕТСЯ
Существует в природе явление, которое называется интерференцией. При встрече двух волн, вышедших из одного и того же источника, но разошедшихся в пути, происходит либо усиление суммарной волны, либо ее ослабление. Свет - это поток электромагнитных волн, поэтому явление интерференции присуще и ему. Световая интерференция выражается в чередовании темных и светлых полос. Если источник света белый, то полосы будут разноцветные, так как белый - это смесь всех цветов спектра. Если же источник будет давать совершенно определенный свет спектра (такой свет называется монохроматическим), то при интерференции получатся просто темные и светлые полосы. Для того чтобы измерить плитку с помощью интерференции света, нужно знать лишь длину волны применяемого света, а это - вещь хорошо известная. Например, у белого света она равняется примерно 0,6 микрона.
Так создалось странное положение, когда в основу эталона длины был положен один физический метод, а при решении наиболее часто встречающихся задач практики пользовались совсем другим. Надо было их как-то совместить.
В 1829 году француз Бабинэ предложил использовать длину световой волны в качестве эталона. Но кому в те времена нужны были микроны? А принцип был, между тем, заманчив. Световая волна, создаваемая в определенных условиях, имеет всегда одну и ту же длину. С помощью интерференции легко измерять разные линейные величины в длинах световых волн. И, конечно, идею эту не забыли. В 1892 году американец Майкельсон путем сложных опытов с использованием интерференции света установил, что в 1 метре укладывается 1 553 163,5 длины волн красной линии кадмия. Значит, эта длина волны равняется 6438,4722 ангстрема (ангстрем равняется одной десятимиллиардной доле метра).
И уже в 1895 году II Генеральная конференция по мерам и весам принимает решение: «Естественным свидетелем прототипа метра считать отношение метра к длинам световых волн». Но платиноиридиевый эталон продолжает жить полной жизнью, ссылка на световую волну является лишь уточняющей оговоркой. И на долгие годы, даже на десятилетия затянулся спор.
ПЛЮСЫ И МИНУСЫ
Как будто бы все просто. Штриховой эталон - единица условная, а световая волна - естественная. Давайте примем одно и выбросим другое. И тут-то один за другим начали нагромождаться «но». Прежде всего, выяснилось, что Майкельсон проводил свои опыты, не учитывая ни влажности воздуха, ни содержания в нем углекислоты. А все это искажает коэффициенты преломления и, значит, длину волны.
Опыты были повторены в сухом воздухе с минимальным содержанием углекислого газа при 760 миллиметров ртутного столба. Оказалось, что длина волны красной кадмиевой линии в этих условиях уже другая - она равна 6438,6496 ангстрема. Разница невелика, но раз речь идет о природной, естественной величине, то нужно получить интерференционную картину, абсолютно избавленную от всяких искажений. А что может вызвать эти искажения?
Воздух подсушили, от углекислоты избавились, давление атмосферное. Что еще? Как раз в те годы люди начали разбираться в свойствах атома. И одно за другим посыпались такие обстоятельства, которые все отодвигали и отодвигали принятые длины волны в качестве эталона.
Прежде всего, что такое свет? Одни говорили - волна; другие - поток мельчайших частиц, корпускул. Спорили, спорили, наконец, в начале XIX века доказали, что волна. Однако прошло сто лет, и появилась теория, которая говорит: волна-то волна, но в то же время свет - это и поток мельчайших частиц фотонов. А откуда берется фотон? Вокруг ядра атома вращаются на разных орбитах электроны - одни подальше, другие поближе. Чем дальше орбита, тем больше энергии у электрона. Если на атом как-нибудь подействовать, электрон может перейти с дальней орбиты на ближнюю, то есть изменить свой энергетический уровень. Избыток энергии уйдет в виде фотона. Как все это влияет на интерференцию?
Для того чтобы получить четкую интерференционную картину, свет должен быть как можно более монохроматическим. А это осуществимо только в том случае, если длина волны его будет постоянной. Значит, электрон в атоме-излучателе должен колебаться все время равномерно. А те обстоятельства, которые мешают ему так себя вести, нарушают монохроматичность света. Что же это за обстоятельства?
Об этом читайте уже в следующей статье.
P. S. О чем еще думают британские ученные: о том, что метр на самом деле знаком многим из нас еще со школы. Думаю, многие отлично помнят решебник по математике за 3 класс с его задачами на различные меры длинны: сантиметры, дециметры, собственно метры, километры. Но вот почему установилась именно такая длина метра, и какова его история, об этом вы уже узнали из нашей статьи.
Описана история возникновения метра как основной международной единицы длины.
За единицу измерения «метр» было принято расстояние (при определенных условиях) между двумя специальными штрихами, которые были нанесены на платино-иридиевый стержень. Он был первым признан в 1889 году общенародным эталоном метра и помещен на хранение в Севре (Франция).
История возникновения метра
Метр возник из потребности иметь эталонную единицу длины, независящую от произвола, а также была бы строго постоянной и в случае утери легко могла бы быть восстановлена. Для установления такой единицы длины в 1791 году французское Национальное собрание назначило комиссию в составе Лагранжа, Борда, Лапласа и других ученых. В результате она выбрала единицу длины, которая была равна одной сорокамиллионной длины меридиана, проходящего через Парижскую астрономическую обсерваторию, и назвала ее метром.
При этом предполагалось, что Земля является вполне совершенным шаром. С целью определения длины меридиана, двум французским астрономам Мешену и Деламбру было предложено измерить длину дуги между Барселоной и Дюнкерком, которая заключала в себе приблизительно 9,5°. После того, как такое измерение было сделано, французский мастер Ленуар изготовил несколько образцов метра: двенадцать из железа и два из платины. Один из платиновых метров был сдан комиссией в июне 1799 года в Архив Французской Республики на хранение.
Однако последующие определения длины меридиана (Бессель, 1841 год, и другие) показали, что он имеет несколько другую длину, потому что Земля не имеет формы совершенного шара. Несмотря на это, было решено не изменять выбранного эталона метра. Однако, так как первоначальная форма эталона метра не была достаточно жесткой, Международная метрическая комиссия постановила в 1872 году изготовить новые платино-иридиевые прототипы метра, причем поперечное сечение их было выбрано специальной формы, при которой длина нейтральной плоскости оставалась неизменной даже при прогибании образца.
Длина метра зафиксирована с помощью двух очень тонких штрихов, которые нанесены на средней, нейтральной полосе прототипа. Всего была изготовлены 31 копии прототипа метра. Один из которых, № б, был принят как международный прототип. Из оставшихся 28 были по жребию переданы государствам, заказавшими эти эталоны, а два были приняты как контрольные.
Метр в России
России по жребию достались прототипы № 11 и № 28. Первый из них хранился в Академии наук, а второй - во ВНИИМ в Ленинграде. Длина прототипа № 11 на 0,0005 мм короче, а № 28 - на 0,0005 мм длиннее международного метра, и, следовательно, среднее из них в точности равно международному нормальному метру. Постановлением правительства СССР экземпляр № 28 принят в качестве эталона для нашей страны.
Международное бюро, кроме штриховых метров, распределило по жребию 6 концевых метров. России достался концевой метр № 2. Наблюдения Бенуа показали, что металлические стержни испытывают длительные изменения своей длины, если даже они были подвергнуты кратковременным температурным колебаниям. Хотя у платино-иридиевых стержней такие влияния не были обнаружены, все же нельзя поручиться, что первоначальная длина эталона не меняется со временем.
Поэтому в 1894 году Майкельсон в сотрудничестве с Бенуа сравнили международный эталон с длиной волны красного кадмиевого света. Майкельсон и Бенуа нашли, что длина международного метра равна 1 553 163,5 длин волн красного кадмиевого света при 15°С и давлении 760 мм ртутного столба (влажность воздуха ими не определялась).
Позднее (1904 год) такое же сравнение произвели Фабри, Перо и Бенуа. Они нашли, что в абсолютно сухом воздухе при тех же условиях длина международного метра равна 1 553 164,13 длин волн красного кадмиевого света.
