Måler | |
Forsegling fra Det Internationale Bureau for Vægte og Mål | |
Information | |
---|---|
System | Baseenheder i det internationale system |
Enhed af… | Længde |
Symbol | m |
Konverteringer | |
1 mi ... | er lig med... |
Amerikanske enheder | 3.280 84 fod (1 fod = 30,48 cm) |
.339.370 1 tomme (1 tomme = 2,54 cm) | |
Den meter af symbol m, er den længdeenhed af det internationale system (SI). Det er en af dets syv baseenheder , hvorfra de afledte enheder er konstrueret (SI-enhederne af alle andre fysiske størrelser ).
Første måleenhed for den oprindelige metric , meter (den græske μέτρον / Metron , " måling ") blev først defineret som den 10 millioner e del af et halvt meridianland , derefter som længden af en international standardmåler , derefter som et multiplum af en bestemt bølgelængde og endelig siden 1983 , som "længden af den bane af lys i et vakuum med en varighed på 299 792 458 th af et sekund ".
Den første optræden af måleren stammer fra 1650 som længden af et pendul, der slår den anden , ideen om en "universel foranstaltning", det vil sige om en " metro cattolico " (ifølge den italienske Tito Livio Burattini ), hvor ordmåleren kommer fra . Siden denne dato vil han altid holde denne størrelsesorden i sine mange definitioner.
" Vi fastsætter måleenheden på den ti millionste del af en fjerdedel af meridianen, og vi kalder det en meter ." Det11. juli 1792, i deres rapport til Académie des Sciences om nomenklaturen for lineære og overfladiske målinger, definerer Borda , Lagrange , Condorcet og Laplace for første gang, hvad der bliver næsten et århundrede senere den internationale referencenhed for målingslængder.
Ordet "meter" var allerede blevet brugt på det franske sprog i mere end et århundrede i sammensatte ord som termometer (1624, Leurechon ) eller barometer (1666).
Det 19. marts 1791, vedtager Det Kongelige Videnskabsakademi rapporten fra en kommission sammensat af Condorcet , Borda , Laplace og Monge, og som anbefaler, at man vælger, som grundlaget for det nye universelle system for vægte og målinger, den ti millionste del af den jordbaserede kvadrant meridian, der passerer gennem Paris. Det26. marts 1791, Nationalforsamlingen stemte på anmodning af Talleyrand og i lyset af rapporten fra Videnskabsakademiet for at udføre måling af en meridianbue fra Dunkerque til Barcelona for at give et objektivt grundlag for den nye måleenhed.
Delambre og Méchain er ansvarlige for den nøjagtige måling af meridianbuen fra Dunkerque til Barcelona. Den triangulering udføres påJuni 1792 til 1798, med 115 trekanter og to baser: Melun og Perpignan . Vinkler måles ved hjælp af Bordas gentagne cirkelmetode .
Operationerne er endnu ikke afsluttet før 1793, skal der anvendes en første foreløbig måler. Baseret på beregningerne af meridianen af Nicolas-Louis de Lacaille i 1758 og med en længde på 3 fod 11 linjer 44 hundrededele eller 443,44 linjer i Toise de Paris, foreslås denne foreløbige måler iJanuar 1793 af Borda, Lagrange, Condorcet og Laplace og vedtaget ved dekret den 1 st august 1793 ved konventionen.
Med loven om 18 germinal år III (7. april 1795), indfører konventionen det decimale metriske system og fortsætter målingerne af den jordbaserede meridian, som blev afbrudt i slutningen af 1793 af Udvalget for Offentlig Sikkerhed.
Den 4. Messidor år VII (22. juni 1799), prototypen af den sidste meter, i platin, i overensstemmelse med meridianens nye beregninger, præsenteres for Council of Five Hundred, og Council of Elders af en delegation deponeres derefter i Nationalarkivet.
Loven fra 19. Frimaire år VIII (10. december 1799) vedtaget i begyndelsen af konsulatet, institutter den sidste meter. Den midlertidige måler, der er fastlagt i lovgivningen om1 st august 1793og fra 18 spireår III ophæves. Det erstattes af den sidste meter, hvis længde er fastlagt ved målingerne af meridianen af Delambre og Méchain er 3 fod 11 linjer 296 tusindedele.
I 1801 udråbte den helvetiske republik på tilskyndelse af Johann Georg Tralles en lov, der introducerede det metriske system, som aldrig blev anvendt, for i 1803 faldt kantonerne kompetence til vægte og mål . På territoriet til det nuværende kanton Jura , der derefter er knyttet til Frankrig ( Mont-Terrible ), blev måleren vedtaget i 1800. Kantonen Genève vedtog det metriske system i 1813, kantonen Vaud i 1822, kantonen Valais i 1824 og kantonen Neuchâtel i 1857.
Det 2. april 1807, Ferdinand Rudolph Hassler forelagt Albert Gallatin , Secretary of Treasury i USA, hans kandidatur til realiseringen af det kystnære undersøgelse af USA , hvor han havde medbragt en kopi af måleren fra arkiverne i 1805.
Det Holland vedtog måleren fra 1816, efterfulgt af Grækenland i 1836.
I februar-marts 1817 standardiserede Ferdinand Rudolph Hassler sit apparat til måling af baser, der er kalibreret på måleren, som vil være den længdeenhed, der er vedtaget til amerikansk kartografi.
I 1832 foreslog Carl Friedrich Gauss, der arbejdede på jordens magnetfelt, at tilføje det andet til de grundlæggende enheder af måleren og kilo i form af CGS-systemet ( centimeter , gram , sekund ).
I 1834 blev den geodesiske base af Grand-Marais mellem Walperswil og Sugiez målt igen. Denne base skal tjene som udgangspunkt for trianguleringen af Dufour-kortet , det kort over Schweiz, der vil blive tildelt ved den universelle udstilling i 1855 i Paris . For dette kort ved 1: 100.000 anvendes måleren som længdeenheden. Samme år 1834 målte Ferdinand Rudolph Hassler , superintendent for Coast Survey, der havde målt denne base i 1791 og 1797 med Johann Georg Tralles på Fire Island syd for Long Island en geodesisk base ved hjælp af hans basismåleenhed bestående af fire to meter jernstænger fastgjort sammen med en længde på otte meter.
Loven om 4. juli 1837 forbudt i Frankrig fra 1840 alle andre vægte og foranstaltninger end dem, der er fastlagt ved lovene i det 18. germinal år III (7. april 1795) og fra 19. Frimaire år VIII (10. december 1799) konstituerende for det decimale metriske system.
Det 28. juli 1866, tillader den amerikanske kongres brug af det metriske system i hele USA .
I 1889 omdefinerede den første generalkonference for vægte og målinger (CGPM) måleren som afstanden mellem to punkter på en stang i en legering på 90% platin og 10% iridium. Målestokken er en "X" bar 20 × 20 mm i siden og 102 cm i længden. Graderinger giver længden af måleren med en nøjagtighed på 10 til -7, dvs. en grad af præcision tre gange større end måleren fra arkiverne fra 1799. Denne standardlinje holdes ved BIPM i Saint-Cloud i Frankrig. Tredive nummererede eksemplarer fremstilles og sendes til de forskellige medlemslande. Dette indebærer udvikling af et specielt apparat, der gør det muligt at sammenligne de nye standarder indbyrdes og med arkivmåleren og definitionen af en reproducerbar temperaturskala. Dette arbejde førte til opfindelsen af invar der tjente Charles-Édouard Guillaume , direktør for Det Internationale Bureau for Mål og Vægt, den Nobelprisen i fysik i 1920.
I 1960 ophævede den 11. generalkonference for vægte og målinger definitionen af måleren, der var i kraft siden 1889, baseret på den internationale prototype i platin iridium. Den definerer måleren, det internationale system (SI) længdeenhed , som lig med 1.650.763,73 vakuumbølgelængder af stråling svarende til overgangen mellem kryptonatomet 86's 2p10- og 5d5-niveauer.
I 1983 blev definitionen af måleren baseret på atomet fra krypton-86, der var i kraft siden 1960, ophævet. Måleren, SI-længdeenheden, defineres af det 17. CGPM som værende længden af den sti, der bevæges i vakuum af lys i en periode på 1 / 299.792.458 sekund.
Start af 20. maj 2019, definitionen af måleren, der blev vedtaget på det 26. CGPM - møde i november 2018er: "Måleren, symbol m, er SI-længdeenheden. Det defineres ved at tage den faste numeriske værdi af lysets hastighed i vakuum, c, lig med 299.792.458, når den udtrykkes i ms - 1, hvor den anden defineres som en funktion af ΔνCs ”. I denne definition er ΔνCs hyppigheden af den hyperfine overgang af jordtilstanden for det uforstyrrede cæsium 133-atom svarende til 9 192631 770 Hz .
Det 8. maj 1790, den nationale konstituerende forsamling går ind for oprettelsen af et stabilt, ensartet og simpelt målesystem. Det19. maj 1790, Nedsætter Condorcet en kommission, der ud over sig selv består af Jean-Charles de Borda, Coulomb, Joseph Louis de Lagrange, Laplace, Lavoisier og Tillet. Kommissionen undersøger tre målemuligheder:
Hun aflægger sin rapport Oktober 1790. Målingen med pendulet opgives på den ene side på grund af variationerne i jordbundens gravitation, på den anden side på grund af interferensen af tidsfaktoren i bestemmelsen af længdeenheden med pendulet.
Det 16. februar 1791, på forslag fra Borda - opfinderen af pendulet og den "gentagne cirkel", der bærer hans navn - udgøres en kommission, der har til opgave at fastgøre bunden af måleenheden. Kommissionen består af Borda, Condorcet, Laplace, Lagrange og Monge. Præcise og pålidelige geodetiske måleinstrumenter er nødvendige, såsom linealen for længderne og den gentagne cirkel for vinklerne med en nøjagtighed på et sekund af buen, hvilket Borda er opfinderen med Etienne Lenoir.
Målingen af ækvatorcirklen bevares ikke. Det er størrelsen på en fjerdedel af den jordbaserede meridian, der vil tjene som grundlag for det nye målesystem. Den endelige rapport om valget af en måleenhed præsenteret den19. marts 1791af Condorcet til Academy foreslår, at længdeenheden, døbt "meter", er lig med den ti millionte del af en fjerdedel af den jordbaserede meridian. Han foreslår, at vi ikke måler hele fjerdedelen af meridianen, men kun på den 45 ° parallelle og ved havoverfladen den ni og en halv graders bue, der adskiller Dunkerque fra Barcelona.
Mens Galileo hævdede pendulernes isokronisme, finder Huygens , at pendulets periode afhænger af amplituden af dens bevægelse for store svingninger. Inspireret af Christopher Wrens forskning om cycloiden monterede han sine pendler med cycloidbuer, der garanterer vibrationernes isochronisme ved at gøre perioden uafhængig af amplituden. Huygens bestemmer længden af pendulet, der slår det andet ved 3 fod, 3 tommer og 3/10 af en England tommer. I 1659 introducerede Huygens en yderligere parameter i beregningen af perioden for et pendul, tyngdekraften, hvoraf pendulet også bliver et måleinstrument.
I 1668 foreslog den engelske filosof John Wilkins en universel måling i decimalenheder baseret på en sammenhæng mellem længdegrad og et tidsmål på et sekund på pendulet. Dens grundlæggende længde var 38 preussiske inches eller 993,7 mm (1 preussiske tomme svarende til 26,15 mm).
I 1670 foreslog Gabriel Mouton et decimalt målesystem ved hjælp af som en måleenhed en brøkdel af jordens omkreds snarere end længden af et pendul eller målingerne af menneskekroppen. Dens "virgula geometrica" havde som længde den seks hundrede tusinddel af en grad af en bue af en meridian (ca. 0,18 m). Dens mangfoldighed, "virga" var omtrent størrelsen på fathovedet (1,80 m).
I 1670 foretog Jean Picard identiske målinger af 440 linjer 1/2 af et pendul, der slog den anden på øen Heune, Lyon, Bayonne og Sète. I 1671 foreslog han i sin bog Måling af Jorden at opgive standarder for materialemåling såsom højdekortet for at henvise til en uforanderlig og universel original, der er resultatet af naturen og bevist ved beregning. Han går ind for en universel længdeenhed, "Astronomisk radius", nemlig længden af et pendul med sekunder.
Men i 1672 observerede Jean Richer i Cayenne eller 4 til 5 grader fra ækvator, at et pendul, der slår sekunder, er kortere end i Paris med en linje og en fjerdedel. Observationen tages op af Huygens, for hvem, hvis tyngdekraften varierer i henhold til breddegrad, kan den længdestandard, der er defineret af Picard ikke være universel.
I 1675 udgav den italienske lærde Tito Livio Burattini Misura Universale , et værk, hvori han omdøbte Wilkins 'universelle mål i universalmåler "metro cattolico" og omdefinerede det til at være længden af et pendul, der svinger med en halvperiode på et sekund 993,9 mm strøm.
I 1735 fandt M. de Mairan inden for 1/90 den samme måling som Picard, dvs. 440 linjer 17/30. I 1747 præsenterede La Condamine et nyt projekt for et videnskabeligt akademi af en uforanderlig foranstaltning, der er velegnet til at tjene som et mål, der er fælles for alle nationer. At bemærke, at længden af halvt fathead er næsten den samme, bortset fra syv linjer, som længden af pendulet, der slår det andet ved ækvator, foreslår han at vedtage pendulets længde som halvt fathead, ændringen er ved næppe følsom ved almindelig brug ifølge ham.
I 1780 offentliggjorde matematikeren Alexis-Jean-Pierre Paucton en metrologi eller afhandling om målinger, vægte og mønter . Inden for et decimalsystem bestemmer han en måleenhed som 400.000. del af en grad af meridian og døber den "lineære metretes" ved at tilpasse til længdemålingen navnet på en græsk og romersk måleenhed. Volumener af væsker.
Nogle ser i den kongelige alen en foranstaltning, der udgør en del af et system, der forbinder måleren, alen og tallet Pi. I virkeligheden, idet længden af den kongelige alen 52,36 cm , ville måleren være lig diameteren af en cirkel af omkredsen seks alen med en relativ fejl mindre end 2,5 × 10 −6 . For at sige det på en anden måde, ville den egyptiske alen være beregnet på baggrund af en cirkel med en diameter i diameter opdelt i seks dele, hvor alen ville være resten.
Studiet af Jorden går forud for fysik og vil bidrage til udviklingen af dens metoder. Dette er kun en naturlig filosofi , hvis formål er observation af fænomener som det jordbaserede magnetfelt , lyn og tyngdekraft . Derudover er bestemmelsen af jordens figur i sin oprindelse et problem af største betydning inden for astronomi , da jordens diameter er den enhed, som alle himmelstræk skal henvises til.
Målinger af meridianbuen under Ancien RégimeI 1667 under Ludvig XIV udtænkte Académie des Sciences ideen om en startmeridian for længdegrader, der ville passere gennem centrum af det fremtidige observatoriums bygninger. Det Kongelige Observatorium ligger uden for Paris for at lette astronomiske observationer. Akademikere retter sin nord-syd-orientering og etablerer sin symmetriakse ved at observere Solens passage for at blive referencemeridianen for Frankrig. For at måle en del af meridianen er metoden siden renæssancen triangulering. I stedet for at måle tusinder af kilometer måler vi vinklerne på en række tilstødende trekanter. Længden af den ene side af en enkelt trekant, som landmålere kalder "base", gør det muligt at kende længderne af alle trekanter. Geometriske operationer gør det derefter muligt at bestemme længden af meridianen.
I 1669 var Jean Picard den første til at måle den jordbaserede radius ved triangulering. Meridianen bue på 1 ° 11 ' 57 " valgt blandt Sourdon og Malvoisine, måling 68.430 yards fra Paris, heraf 135 km . I en grad nedbragt gør denne måling det muligt at fastslå længden af en meridian af fader Picard, for hvem "denne måling taget 360 gange ville give hele omkredsen af en jordbaseret meridian". I hans erindringsbog om8. februar 1681til Colbert om Frankrikes kartografi foreslår Picard en måling af observationsmeridianen over hele Frankrig. Denne måling skulle tjene både til at måle mere præcist jordens omkreds end at etablere en mere retfærdig af Frankrig. I stedet for at kortlægge provinserne og derefter samle de forskellige kort, tilbyder Picard en generel trianguleringsramme i Frankrig, som derefter vil blive udfyldt med mere detaljerede kort. For at bygge dette chassis foreslår Picard at tage stien til meridianen, som han var begyndt at måle, og måle Dunkirk-Perpignan-aksen, der passerede Paris. Picard døde det følgende år, i slutningen af 1682.
Jean-Dominique Cassini overtog projektet i 1683 og begyndte at måle meridianen mellem Dunkerque og Collioure. Men Colbert døde iSeptember 1683og Louvois, der efterfulgte ham, stoppede Cassinis målearbejde. Han døde efter tur i 1691. Cassini genoptog sit arbejde i 1700-1701 uden at være i stand til at fuldføre dem. Hans søn Jacques Cassini (Cassini II) vil udføre denne måling mellem 1713 og 1718. Måling af buen dækker en afstand fem gange længere end den, der udføres af fader Picard, den er mere præcis og vil midlertidigt blive bevaret i 1795 af konventionen til definition af måler, den ti millionste del af en fjerdedel af den jordbaserede meridian.
I sin Principia af 1687 hævder Newton, at Jorden er fladt ved polerne 1/230. I 1690 på grund af hans forskellige opfattelse af tyngdekraften fandt Huygens en kurtose på kun 1/578, lavere end Newtons. For at verificere disse teorier sender Akademiet for Videnskab i Paris på ordre fra kongen to geodetiske ekspeditioner, den ene til Peru i 1735-1744 med La Condamine , Bouguer, Godin og Jussieu og den anden til Lapland i 1736. -1737 med Maupertuis, Celsius og Clairaut. Måling af længder af meridianbuer på forskellige breddegrader bør hjælpe med at bestemme jordens form. Maupertuis-målinger giver en fladning på 1/178, tæt på den værdi, Newton giver og validerer, et halvt århundrede efter tyngdeloven, det Newtonske system med universel tiltrækning.
I 1739 udførte César-François Cassini de Thury (Cassini III) en ny måling af meridianen i Paris, der muliggjorde opdatering af kortene over Frankrig og Europa. I 1784 oprettede han ved triangulering et præcist kort over Frankrig.
Målinger af Méridienne de Paris af Delambre og MéchainI sit berømte værk Théorie de la Figure de la Terre, taget fra principperne for hydrostatik offentliggjort i 1743 , opsummerer Alexis Claude Clairaut ( 1713 - 1765 ) forholdet mellem tyngdekraften og jordens form. Clairaut afslører der sin sætning, der etablerer en sammenhæng mellem tyngdekraften målt ved forskellige breddegrader og udfladningen af jorden betragtet som en sfæroid sammensat af koncentriske lag med variabel tæthed. Mod slutningen af det XVIII E århundrede forsøger geodesisterne at forene værdierne for udfladning taget fra målingerne af meridianbuer med den, der er givet af Clairaut-sfæroid taget fra måling af tyngdekraften. I 1789 opnåede Pierre-Simon de Laplace ved en beregning under hensyntagen til målingerne af meridianbuer, der på det tidspunkt var kendt som en udfladning af 1/279. Gravimetri giver det en udfladning på 1/359. Samtidig fandt Adrien-Marie Legendre en udfladning på 1/305. Vægt- og målekommissionen vedtog i 1799 en udfladning af 1/334 ved at kombinere den peruvianske bue og dataene fra Meridian of Delambre og Méchain .
Det 26. marts 1791, foreslås et udkast til dekret inspireret af Lagrange, Borda, Laplace, Monge og Gondorcet af Talleyrand. Dette giver mulighed for måling af en meridianbue fra Dunkerque til Barcelona. Seks kommissærer skal udnævnes til Academy of Sciences for at gennemføre projektet. Forsamlingen vedtager dette princip af størrelsen af en fjerdedel af den jordbaserede meridian som grundlag for det nye målesystem, som vil være decimal. Det kræver måling af en meridianbue fra Dunkerque til Barcelona.
I Maj 1792begynder fremstillingen af Borda og Lenoir gentagne cirkler. I slutningen af månedenJuni 1792begynder de to kommissærer Jean-Baptiste Joseph Delambre og Pierre Méchain og deres operatører at måle meridianen. Det er opdelt i to zoner med et kryds ved Rodez: den nordlige del, fra Dunkerque til Rodez blev målt af Delambre og den sydlige del, der går op fra Barcelona til Rodez, af Méchain. Til længdemålene af trekanterne bruger Delambre og Méchain Borda-regler udviklet af Etienne Lenoir. Lavet af messing og platin, de justeres på et målebræt og måler 12 fod (ca. 4 m). For at måle vinklerne anvendes repeatercirklen udviklet af Borda og Étienne Lenoir i 1784. Man måler længden af den ene side af trekanten, der hviler på en plan jord, derefter fastslår man ved synet målingerne af vinklerne for trekanten for at opnå trigonometriske beregninger længden af alle siderne af trekanten og ved projektion den reelle afstand. Bestemmelsen af positionerne (længdegrad og breddegrad) for enderne af meridian-segmentet foretages ved en astronomisk måling. Det25. november 1792, en rapport fra videnskabsakademiet til den nationale konvention giver status for det igangværende arbejde.
På grund af politiske forhold vil arbejdet med at måle meridianen blive forsinket og udført i to faser fra 1792 til 1793 og fra 1795 til 1798. I August 1793, Udvalget for Offentlig Sikkerhed, der rent faktisk ønsker "så hurtigt som muligt at bruge de nye foranstaltninger til alle borgere, mens de drager fordel af den revolutionerende impuls", havde den nationale konvention udstedt et dekret om oprettelse af en måler baseret på de gamle resultater af målingerne fra La Condamine i 1735 i Peru, Maupertuis i 1736 i Lapland og Cassini i 1740 fra Dunkerque til Perpignan.
Delambre og Méchains meridianmåleoperationer blev suspenderet i slutningen af 1793 af Udvalget for Offentlig Sikkerhed. De sidstnævnte ønsker kun at give funktioner til mænd "der er tillidsværdige af deres republikanske dyder og deres had til kongen",23. december 1793(3 nivose år 2), Borda, Lavoisier, Laplace og Delambre er udelukket fra Weights and Measures Commission. Condorcet, sekretær for Royal Academy of Sciences og anstifter af det nye målesystem, blev arresteret og døde i fængsel den29. marts 1794. Lavoisier blev guillotineret8. maj 1794. Men takket være loven fra 18. germinal år III (7. april 1795) båret af Prieur de la Côte d'Or, Delambre og Méchain blev igen udnævnt til kommissærer med ansvar for meridianmålingerne, og arbejdet kunne genoptages og afsluttes i 1798.
Resultatet af Delambre og Méchains målinger er præcist: 551.584,7 tårer med en bemærkelsesværdig fejl på kun 8 milliontedele. Længden af den beregnede kvartmeridian er derefter lig med 5.130.740 toiser og måleren lig med 443.295936 linjer. Den særlige kommission for fjerdedelen af meridianen og længden af måleren skriver sin rapport om 6 floréal år 7 (25. april 1799). Den 4. Messidor præsenterer instituttet for lovgivningsorganet standarderne for måleren og kiloet i platin, som er deponeret i arkiverne i forbindelse med udførelsen af artikel II i loven om 18. germinal år 3 (7. april 1795).
Med loven fra 19 Frimaire år 8 (10. december 1799) bekendtgjort under konsulatet, længden af den foreløbige måler bestilt i lovgivningen 1 st august 1793og af 18 germinal år III (3 fod 11 linjer 44 hundrededele) erstattes af den endelige længde fastlagt af målingerne af meridianen af Delambre og Méchain. Det er nu 3 fod 11 linjer 296 tusindedele. Platinamåleren, der blev deponeret på den forrige 4 Messidor i det lovgivende organ af National Institute of Sciences and Arts, er bekræftet og bliver den endelige målestandard for længdemålinger i hele Republikken.
Fra geodesi til metrologiBegyndelsen af det XIX th århundrede er præget af internationaliseringen af geodæsi. Den længdeenhed, hvor alle afstande i den amerikanske kystundersøgelse måles, er den franske måler, hvis autentiske kopi opbevares i kystundersøgelseskontorets optegnelser . Det tilhører American Philosophical Society , som det blev tilbudt af Ferdinand Rudolph Hassler , der havde modtaget det fra Johann Georg Tralles , delegeret fra Helvetiske Republik til den internationale komité, der var ansvarlig for at etablere målerenes standard ved sammenligning med. højdestangen, den længdeenhed, der bruges til at måle meridianbuer i Frankrig og Peru. Den har al ægtheden af enhver eksisterende originalmåler, der ikke kun bærer udvalgets stempel, men også det originale mærke, hvormed det skiller sig ud fra andre standarder under standardiseringsoperationen.
Mellem 1853 og 1855 havde den spanske regering Jean Brunner , en producent af præcisionsinstrumenter af schweizisk oprindelse, lavet i Paris til en geodesisk lineal, der var kalibreret på måleren til kortet over Spanien. Den metrologiske sporbarhed mellem måleren og måleren er sikret ved sammenligning af den spanske geodesiske regel med Bordas regel nummer 1, der fungerer som et sammenligningsmodul med andre geodesiske standarder (se ovenstående afsnit: målinger af Delambre og Méchain). Der kopieres af den spanske regel til Frankrig og Tyskland . Disse geodesiske standarder vil blive brugt til de vigtigste operationer i europæisk geodesi. Faktisk havde Louis Puissant erklæret2. maj 1836foran videnskabsakademiet, at Delambre og Méchain havde lavet en fejl i målingen af frankrigsmeridianen. Dette er grunden til, at Antoine Yvon Villarceau fra 1861 til 1866 vil verificere de geodesiske operationer på otte punkter i meridianen. Nogle af de fejl, der blev beskadiget af operationerne i Delambre og Méchain, vil derefter blive rettet. Mellem 1870 og 1894 måler François Perrier og derefter Jean-Antonin-Léon Bassot den nye meridian i Frankrig .
Trianguleringen af Struve Arch blev afsluttet i 1855, og trianguleringerne af Det Forenede Kongerige , Frankrig , Belgien , Preussen og Rusland var så fremskredne i 1860, at hvis de var forbundet, ville en triangulering fortsætte. Fra Valentia Island i det sydvestlige Irland til Orsk , ved Ural- floden i Rusland. Det ville derfor være muligt at måle længden af en lysbue parallelt med 52 ° bredde, omkring 75 ° i amplitude og ved hjælp af den elektriske telegraf at bestemme den nøjagtige forskel i længdegrad mellem enderne af denne lysbue og opnå således en afgørende test af nøjagtigheden af figuren og dimensionerne på jorden, afledt af måling af meridianbuer. Den russiske regering opfordrer derfor på tilskyndelse af Otto Wilhelm von Struve , kejserlig russisk astronom, i 1860 regeringerne i Preussen , Belgien , Frankrig og England til at samarbejde om gennemførelsen af dette projekt. Det er derefter nødvendigt at sammenligne de forskellige geodetiske standarder, der anvendes i hvert land for at kombinere målingerne.
Derudover er Friedrich Wilhelm Bessel i begyndelsen af de undersøgelser, der blev udført i XIX E århundrede på jordens figur ved hjælp af bestemmelsen af tyngdekraftens intensitet ved hjælp af pendulet og brugen af sætningen om Clairaut . Hans studier fra 1825 til 1828 og hans bestemmelse af længden af det enkelte pendul, der slog det andet i Berlin syv år senere, markerede begyndelsen på en ny æra inden for geodesi. Faktisk skyldes det vendbare pendul, som det bruges af geodesisterne i slutningen af XIX E århundrede , stort set Bessel's arbejde, fordi hverken Johann Gottlieb Friedrich von Bohnenberger , dets opfinder eller Kater, der bruger det siden 1818, ikke medbragte det er de forbedringer, der ville være resultatet af de uvurderlige indikationer på Bessel, og som vil konvertere det til et af de mest beundringsværdige instrumenter, som forskere fra XIX E århundrede vil få til at bruge. Derudover er koordinering af observationen af geofysiske fænomener i forskellige dele af kloden af største betydning og er oprindelsen til oprettelsen af de første internationale videnskabelige foreninger. Carl Friedrich Gauss , Alexander von Humbolt og Wilhelm Eduard Weber skabte Magnetischer Verein i 1836. Oprettelsen af denne forening blev efterfulgt af grundlæggelsen af International Geodesic Association for Measuring of Degrees i Centraleuropa i 1863 på initiativ af general Johann Jacob Baeyer . Det reversible pendul bygget af Repsold-brødrene blev brugt i Schweiz i 1865 af Émile Plantamour til måling af tyngdekraften i seks stationer i det schweiziske geodetiske netværk. Efter eksemplet fra dette land og under protektion af International Geodetic Association foretager Østrig , Bayern , Preussen , Rusland og Sachsen tyngdekraftbestemmelser på deres respektive territorier.
Den internationale prototype af måleren vil være grundlaget for den nye internationale system af enheder , men det vil ikke have nogen sammenhæng med størrelsen af den Jord , at geodesists forsøger at bestemme XIX th århundrede . Det vil kun være den materielle repræsentation af systemets enhed. Hvis præcision metrologi har nydt godt af udviklingen i geodæsi, kan det ikke fortsætte med at trives uden hjælp fra metrologi. Faktisk skal alle målinger af jordbuer og alle bestemmelserne af tyngdekraften ved hjælp af pendulet nødvendigvis udtrykkes i en fælles enhed. Metrologi skal derfor skabe en enhed, der er vedtaget og respekteret af alle nationer, så den med den største præcision kan sammenligne alle regler såvel som alle klapper i pendulerne, der bruges af geodesisterne. Dette for at kunne kombinere det arbejde, der udføres i de forskellige nationer for at måle Jorden.
I XIX th århundrede , er længderne af enheder defineret af metalstolper. Derfor er spørgsmålet om udvidelse af volumenet af et legeme under påvirkning af dets opvarmning grundlæggende. Faktisk er temperaturfejlene proportionale med standardens termiske udvidelse . Således afslører metrologernes konstant fornyede bestræbelser på at beskytte deres måleinstrumenter mod temperaturens forstyrrende indflydelse tydeligt den betydning, de tillægger fejl forårsaget af temperaturændringer. Dette problem har konstant domineret alle ideer vedrørende måling af geodesiske baser. Geodesists har travlt med den konstante bekymring for nøjagtigt at bestemme temperaturen for længdestandarder, der bruges i marken. Bestemmelsen af denne variabel, som længden af måleinstrumenter afhænger af, er altid blevet betragtet som så kompleks og så vigtig, at man næsten kan sige, at historien om geodetiske standarder svarer til den af de forholdsregler, der er truffet for at undgå fejl.
I 1866 tilbød Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero den faste kommission for Geodesic Association-mødet i Neuchâtel to af hans værker oversat til fransk af Aimé Laussedat . Dette er rapporterne om sammenligningen af to geodetiske linealer bygget til Spanien og Egypten, kalibreret på måleren med hinanden og med lineal nr. 1 i Bordas dobbeltmåler, der fungerer som et sammenligningsmodul med de andre geodetiske standarder og derfor er referencen til måling af alle geodetiske baser i Frankrig. Efter Spaniens og Portugals tiltrædelse bliver Geodesic Association den internationale geodetiske sammenslutning til måling af grader i Europa. General Johann Jacob Baeyer, Adolphe Hirsch og Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero, der er nået til enighed, beslutter de, at gøre alle enhederne sammenlignelige, at foreslå foreningen at vælge måleren til geodesisk enhed, at oprette en prototype meter. International forskel så lidt som muligt fra Archives Meter, for at give alle lande identiske standarder og for så nøjagtigt som muligt at bestemme ligningerne af alle de standarder, der anvendes i geodesi, med hensyn til denne prototype; endelig for at gennemføre disse principbeslutninger og bede regeringerne om at samle en international kommission for måler i Paris.
Det følgende år anbefalede den anden generalkonference for Den Internationale Geodetiske Forening for Måling af Grader i Europa, der mødtes i Berlin, at bygge en ny europæisk prototype-måler og oprette en international kommission. Napoleon III oprettede ved dekret i 1869 en International Meter Commission, som skulle blive General Conference of Weights and Measures (CGPM) og udsendte invitationer til fremmede lande. 26 lande svarer positivt. Denne Kommission vil faktisk blive indkaldt i 1870; men tvunget af den fransk-tyske krig til at suspendere sine sessioner, kunne den ikke genoptage dem nyttigt før 1872.
Under sessionen af 12. oktober 1872, Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero bliver valgt til præsident for Den Stående Komité for Den Internationale Kommission for Meteren, som bliver Den Internationale Komité for Vægte og Foranstaltninger (CIPM). Formandskabet for den spanske geodesist vil blive bekræftet under det første møde i Den Internationale Komité for Vægt og Mål den19. april 1875. Tre andre medlemmer af udvalget, Wilhelm Foerster , Heinrich von Wild og Adolphe Hirsch er også blandt de største arkitekter i Meter Convention .
Det 20. maj 1875, sytten stater undertegner Meterkonventionen i Paris med det formål at etablere en verdensmyndighed inden for metrologi .
Til dette formål oprettes tre strukturer. Konventet delegerer således til den generelle konference for vægte og målinger (CGPM), til den internationale komité for vægte og målinger (CIPM) og til det internationale Bureau of Weights and Measures (BIPM) myndighed til at handle inden for metrologi inden for sikre harmonisering af definitionerne af de forskellige enheder af fysiske størrelser. Dette arbejde førte til oprettelsen af det internationale system for enheder (SI) i 1960 .
Konventionen blev ændret i 1921. I 2016 samlede den 58 medlemslande og 41 stater, der var tilknyttet generalkonferencen, inklusive flertallet af industrialiserede lande.
Den Internationale Komité for Vægte og Foranstaltninger (CIPM) består af atten mennesker, der hver er fra et andet medlem af konventionen. Dens funktion er at fremme brugen af ensartede måleenheder og at forelægge udkast til resolutioner herom til CGPM. For at gøre dette afhænger det af arbejdet i rådgivende udvalg.
Generalkonferencen for vægte og målinger (CGPM) består af delegerede fra konventionens medlemslande og mødes hvert fjerde år i gennemsnit for at revidere definitionerne af basisenhederne i det internationale system for enheder (SI) inklusive måleren.
Det Internationale Bureau for Vægte og Mål (BIPM), der er baseret i Sèvres ikke langt fra Paris, er under tilsyn af CIPM ansvarlig for bevarelsen af internationale prototyper af målestandarder samt for sammenligningen og kalibreringen af disse standarder her med de nationale prototyper. Under oprettelsen af BIPM indebærer sammenligningen af platiniridiumstandarder med hinanden og med arkivmåleren faktisk udvikling af specielle måleinstrumenter og definitionen af en reproducerbar temperaturskala . Konfronteret med konflikterne forårsaget af vanskelighederne i forbindelse med fremstilling af standarder griber præsidenten for CIPM, Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero, ind i videnskabsakademiet for at forhindre dem i at forhindre oprettelsen af et internationalt organ i Frankrig. videnskabelige midler, der er nødvendige for at omdefinere enhederne i det metriske system i overensstemmelse med videnskabens fremskridt.
Der er et forhold mellem måleenhed (meter), masseenhed (kilogram), arealeenheder (kvadratmeter) og volumenheder (kubikmeter og liter, ofte brugt til at betegne volumener eller mængder væsker):
I nogle brancher (arkiver, jordarbejder, byggeri osv. ) Taler vi om "lineær meter (bemærket:" ml "). Dette er en pleonasme , da måleren angiver nøjagtigt en linjelængde, og NF X 02-003- standarden specificerer, at navnene på kvalificerende enheder ikke skal tildeles, hvilket skal relateres til den tilsvarende mængde. Derudover svarer symbolet ml, mℓ eller ml i SI til milliliter , hvilket ikke har noget med en længde at gøre og er en kilde til forvirring . Imidlertid tilføjes adjektivet "lineær" i disse handler til at betyde "i en lige linje" eller "vandret".
Normalt brugt til gasser den normo kubikmeter (betegnet Nm 3 ), tidligere "normal kubikmeter" (betegnet m 3 (n)), hvilket svarer til det målte volumen i kubikmeter under normale temperatur- og trykforhold . Denne enhed genkendes ikke af BIPM. Definitionen varierer afhængigt af landet og i henhold til de erhverv, der bruger det.
Faktisk og generelt “enhedsymbolet bør ikke bruges til at give specifik information om den pågældende mængde, og det bør aldrig være den eneste kilde til information om mængden. Enhederne bør aldrig bruges til at give yderligere oplysninger om mængden; denne type information skal knyttes til størrelsessymbolet og ikke til enhedens. » (Her er lydstyrken). Vi må derfor sige "volumen målt i kubikmeter under normale temperatur- og trykforhold", forkortet som "normalt volumen i kubikmeter". Ligesom: U eff = 500 V og ikke U = 500 V eff (" rms spænding udtrykt i volt" og ikke "rms volt").
Måleren svarer til:
Postbud | Forudindstillet navn | Symbol | Nummer på fransk | Antal i meter |
---|---|---|---|---|
10 24 | yottameter | Ym | kvadrillion | 1.000.000.000.000.000.000.000.000.000 |
10 21 | zettameter | Zm | billioner | 1.000.000.000.000.000.000.000 |
10 18 | undersøge | Em | billioner | 1.000.000.000.000.000.000 |
10 15 | petameter | Om eftermiddagen | billard | 1.000.000.000.000.000 |
10 12 | terameter | Tm | billioner | 1.000.000.000.000 |
10 9 | gigameter | Gm | milliard | 1.000.000.000 |
10 6 | megameter | Mm | million | 1.000.000 |
10 3 | kilometer | km | tusind | 1000 |
10 2 | hektometer | hm | hundrede | 100 |
10 1 | dekameter | for pokker | ti | 10 |
10 0 | måler | m | -en | 1 |
10 -1 | decimeter | dm | tiende | 0,1 |
10 -2 | centimeter | cm | hundrededel | 0,01 |
10 -3 | millimeter | mm | tusindedel | 0,001 |
10 –6 | mikrometer | μm | milliondel | 0,000 001 |
10 –9 | nanometer | nm | milliarddel | 0,000 000 001 |
10 -12 | picometer | om eftermiddagen | billioner | 0,000 000 000 001 |
10 -15 | femtometer | fm | billard | 0,000 000 000 000 001 |
10 -18 | attometer | er | billioner | 0,000 000 000 000 000 000 001 |
10 -21 | zeptometer | zm | billioner | 0,000,000,000,000,000,000,000,000 001 |
10 -24 | yoctometer | ym | quadrillionth | 0,000,000,000,000,000,000,000,000 001 |
Postbud | Forudindstillet navn | Symbol | Nummer på fransk | Antal i meter |
---|---|---|---|---|
10 4 | myriameter | mam | titusinde | 10.000 |
10 -4 | decimillimeter | dmm | ti tusindedel | 0,000 1 |
Faktisk ud over en milliard kilometer bruger vi sjældent standardenheden: vi foretrækker den astronomiske enhed (ua), hvorfra der er udledt den afledte enhed, parsec : dette var nødvendigt for ikke at fordreje de nøjagtige parallaxafstandsmål ved at re -evaluering af au, knyttet til værdien af tyngdekonstanten (G). Denne unecumenical situation, blev fjernet ved direkte radar ekko målinger på planeterne.
Dekameter 1 dæmning = 10 m . Denne enhed er egnet til beregning af arealet af jord, ved hjælp af er , område, for eksempel af et kvadrat af en side decametre. Hektometer 1 hm = 100 m . Denne enhed er velegnet til beregning af arealet på landbrugsjord gennem hektaren , arealet, f.eks. Af en firkant med en sidehektometer. Kilometer 1 km = 1000 m . Det er det multiplum af den meter, der hyppigst bruges til at måle terrestriske afstande (såsom mellem byer). Langs vejene placeres kilometermarkørerne hver kilometer. Myriameter 1 mam = 10.000 m . Det svarer til 10 km . Denne enhed er forældet. Megameter 1 Mm = 1 × 10 6 m = 1.000.000 m . Det er en måleenhed, der passer til planetenes diameter . Den Jord, for eksempel måler omkring 12,8 megameters i diameter. Det svarer til 1000 km eller 1 × 10 3 km . Gigameter 1 Gm = 1 × 10 9 m = 1.000.000.000 m . Det er et multiplum af måleren, der bruges til at måle korte interplanetære afstande, for eksempel mellem en planet og dens naturlige satellitter . Den Månen kredser 0,384 gigametres fra Jorden (ca. 1,3 lys sekunder). Det kan også bruges til at udtrykke stjernediameteren (ca. 1,39 gigameter for solen ). En astronomisk enhed repræsenterer ca. 150 gigameter. Det svarer til 1 million kilometer eller 1 × 10 6 km . Terameter 1 Tm = 1 × 10 12 m = 1.000.000.000.000 m . Det er et multiplum af måleren, der bruges til at måle store interplanetariske afstande . For eksempel kredser dværgplaneten Pluto i gennemsnit 5,9 terameter fra solen. Det svarer til 1 milliard kilometer eller 1 × 10 9 km . Petameter 1 Pm = 1 × 10 15 m = 1.000.000.000.000.000 m . Et lysår er cirka 9,47 Pm værd Proxima Centauri , den nærmeste stjerne, ligger omkring 40 petametre fra solen. Det er en god måleenhed for størrelsen af tåger . Eksaminator 1 Em = 1 × 10 18 m = 1.000.000.000.000.000.000 m . En eksaminator er cirka 106 lysår . En kuglehob er ca. en undersøger i diameter. Dette er en typisk interstellar afstand i den galaktiske periferi . Zettameter 1 Zm = 1 × 10 21 m = 1.000.000.000.000.000.000.000 m . Et zettameter er cirka 105.700 lysår. Den Mælkevejen (vores galakse) måler ca denne størrelse, omkring tyve zettameters adskiller det fra Andromeda galaksen . Yottameter 1 Ym = 1 × 10 24 m = 1.000.000.000.000.000.000.000.000.000 m . Et yottameter er cirka 105,7 millioner lysår. Det er en god måleenhed for afstande mellem fjerne galakser eller for størrelsen af superklynger . De fjerneste objekter i universet ligger omkring 130 yottameter. Z8 GND 5296 , opdaget i 2013 , ville være den fjerneste galakse fra os og den ældste kendte. Faktisk er det placeret 13,1 milliarder lysår væk, eller omkring 124 yottameter.