Prototyp metra, uložený v Paríži

Meter je základná jednotka dĺžky v medzinárodnej sústave jednotiek SI. Je definovaná ako dĺžka dráhy, ktorú prejde svetlo vo vákuu za 1/299 792 458 s. Značka pre meter je m.

História

Meranie dĺžok rôznych rozmerov a vzdialeností patrilo k prvým meračským technikám v prebúdzajúcej sa ľudskej civilizácii. Je prirodzené, že ľudia k meraniu využili to, čo bolo najbližšie po ruke a malo aspoň približne porovnateľné rozmery. A tak sa u starých mier stretávame najčastejšie s časťami ľudského tela: palce, prsty, stopy, lakte… Samozrejme, že na rôznych miestach a v rôznych dobách mali tieto hoci aj rovnako pomenované miery rozdielne veľkosti, a tak nemôžeme ani približne povedať, že palec ( stopa, lakeť…) mal toľko a toľko milimetrov bez toho, aby sme presne určili, o aký palec ide.

Za príklad prepracovanosti sústavy mierkových jednotiek, stoja trebárs staroegyptské dĺžkové miery používané za I. dynastie asi okolo roku 3000 pred Kr., teda miery staré 5000 rokov. Základnou egyptskou mierou tejto doby bol 1 kráľovský lakeť (0,5236 m), ktorý sa delil na 7 dlaní. Každá dlaň mala 4 prsty. Pre väčšie vzdialenosti mali Egypťania i väčšiu jednotku - 100 kráľovských lakťov, ktorá sa volala chet alebo khet. Na meranie boli starí Egypťania celkom slušne vybavení, svedčia o tom aj diela, ktoré zanechali - (pyramídy). Zachovali sa celkom presné pravítka z kameňa a archeológovia súdia, že existovali podobné, lacnejšie a častejšie používané drevené pravítka, tie sa však nezachovali. Poznali aj pásma na vymeriavanie, ktoré boli drevené s lanom z palmových vlákien. Ani tie sa nezachovali, poznáme ich však z vyobrazení na freskách. Pre zložitejšie meracie práce používali stavitelia pyramíd pravouhlé trojuholníky s olovnicou, ktoré nahradzovali dnešné vodováhy.

Zavedenie metra

Zemský meter

Zavedenie novej jednotky dĺžky si vynútila moderná doba. Vedci, ktorí sa ujali vypracovania návrhu na novú medzinárodnú meraciu jednotku, chceli, aby sa nová jednotka dala hocikde znovu vytvoriť (reprodukovať) podľa daného návodu. Ako dostatočne trvalé sa im pre tento účel zdali rozmery Zeme. A tak vznikol meter definovaný pôvodne ako 1 desaťmiliónta časť zemského kvadrantu.

Meter má pôvod vo Francúzsku. Starou jednotkou dĺžky bola siaha. Aby sa dosiahlo jednotnosti tejto miery v celej krajine, bol zhotovený jeden prototyp meradla - v podstate kovová tyč, podľa ktorej sa vyrábali meradlá pre praktickú potrebu (tento spôsob je v podstate bežný dodnes). Koncom 17. storočia bol však tento prototyp tak opotrebovaný, že podľa neho už nemohli byť zhotovované presné meradlá. Boli preto vyrobené dve nové kópie nazývané peruánska siaha a severná siaha podľa toho, že s nimi Francúzska akadémia vied uskutočňovala merania v Peru a v Laponsku. Táto siaha sa delila na šesť kráľovských stôp a merala 1,949 m.

Nové kópie však mnoho nevyriešili, a tak v roku 1790 bola na návrh francúzskeho Národného zhromaždenia ustanovená medzinárodná vedecká komisia, ktorá mala zvoliť a určiť novú jednotku miery. Po dlhých sporoch bola nakoniec za novú jednotku zvolená dĺžka jednej desaťmiliontej časti zemského kvadrantu. Kvadrant je dĺžka poludníka Zeme medzi pólom a rovníkom, t. j. vlastne 1/4 obvodu Zeme v smere poludníka (to je dôležité pretože Zem nie je guľa, a tak jej obvod meraný pozdĺž rovníka je iný než obvod meraný pozdĺž poludníka).

Víťazné riešenie nebolo samozrejme jediné. Prvý návrh chcel napr. vziať za základ dĺžku sekundového kyvadla na 45° zemepisnej šírky, na rovnobežke prechádzajúcej v Európe južným Francúzskom, severným Talianskom, Juhosláviou v okolí Belehradu a Rumunskom. Potrebné merania zemského kvadrantu boli vykonané peruánskou siahou. Názov mètre (meter) navrhol Jean Charles Borda, francúzsky matematik a astronóm, podľa latinského slova metrum, ktoré je odvodené od gréckeho slova métron, čo znamená miera (v metrike básní).

Vo Francúzsku bol metron zavedený zákonom z roku 1795. Prvý prototyp metra mal tvar tyče s obdĺžnikovým prierezom (25 mm x 4,05 mm) a bol vyrobený z platiny. V roku 1797 tento prototyp uložili do štátneho archívu v Louvri a v roku 1799 bola zákonom stanovená definitívna prevodná hodnota pre staré francúzske miery. 1 meter = 443,295 938 (parížskych) čiarok peruánskej siahy. Dĺžka kvadrantu Zeme meraním stanovená ako 5 130 740 peruánskych siah a 1 desaťmiliónta časť tejto vzdialenosti je - meter. To všetko pri teplote 16,5 °C alebo 13 °R, lebo v tej dobe sa vo Francúzsku používala pre meranie teploty stupnica Réaumurova.

Archívny meter

Neskoršie meranie s použitím omnoho presnejších prístrojov ako mali vedci 18. storočia ukázalo, že dodnes používaný meter sa v skutočnosti nerovná presne desaťmilióntej časti zemského kvadrantu. Po tomto zistení nastalo v metrologických kruhoch zdesenie. Zmeniť dĺžku metra podľa nových meraní zemského kvadrantu, aby skutočne zodpovedala jeho desaťmilióntej časti, nebolo možné. A tak bola stará definícia opustená a nahradená novou, ktorá umožňuje presnú reprodukciu prototypu metra uloženého v archíve Medzinárodného úradu pre váhy a miery v Sèvres v Paríži. Tento prototyp metra totiž slúžil a ešte dlho bude slúžiť ako vzor pre výrobu kópií, z ktorých sa potom odvodzujú všetky vyrábané meradlá v jednotlivých územiach používajúcich metrickú sústavu. Pretože je uložený v archíve, hovorí sa mu taktiež niekedy archívny meter. Konečnú podobu získal prototyp metra v roku 1886. Je to platinoirídiová tyč s prierezom v tvare H, na ktorej je dvoma vrypmi vyznačená vzdialenosť 1 m. Podľa toho prototypu bolo vyrobených celkovo 40 rovnakých tyčí.

Oranžový meter

Definícia metra pomocou vzdialenosti dvoch rysiek na prototype bola praktická, ale nepostačovala stále vzrastajúcim nárokom na reprodukciu tejto základnej jednotky. Roku 1960 sa preto prikročilo k novej definícií: meter je dĺžka rovnajúca sa 1 650 763,73 násobku vlnovej dĺžky žiarenia šíriaceho sa vo vákuu, ktoré prislúcha prechodu medzi energetickými hladinami 2p10 a 5d5 atómu kryptónu 86. Podľa tejto definície je meter možné reprodukovať s presnosťou rádovo 10⁻⁹ (to znamená, že dĺžka kópie a originálu sú rovnaké ešte na deviatom mieste za desatinnou čiarkou). Rozhodujúcu úlohu pri tejto definícii hrá spektrálna čiara oranžovej farby, a preto sa novo definovanému metru populárne hovorí oranžový meter.

Svetelný meter

Od roku 1983 je meter definovaný jednoduchšie: dĺžka dráhy, ktorú prejde svetlo vo vákuu za 1/299 792 458 s. Dôvodom k zavedeniu tejto definície je jej ešte väčšia presnosť. Sústava SI teda nie je strnulý, nemenný systém, ale skôr živý organizmus schopný reagovať na novo vzniknuté problémy a potreby v stále sa rozvíjajúcej vede a technike.

Iné jednotky dĺžky

• parsek (1 pc = 30 857 000 000 000 000 m).
• svetelný rok (1 ly = 9 460 500 000 000 000 m)
• astronomická jednotka (1 AU = 149 597 900 000 m)
• míľa(mile) (1 mi = 1 609,344 m)
• furlong (1 fur = 201,168 m)
• yard (1 yd = 0,9144 m)
• stopa(foot) (1 ft = 0,3048 m)
• palec(inch) (1 in = 0,0254 m)

Externé odkazy

• Gymnázium P. Horova Michalovce – zdroj, z ktorého (pôvodne) čerpal tento článok.^{[nefunkčný odkaz}