天下書

第57章 關于米的對話（第2頁）

經過七年的跋涉，德·蘭布爾和麥尚終于在法國南部的卡爾卡松要塞相遇。當他們帶着調查數據回到巴黎時，拿破侖·波拿巴已經成為法國的新統治者，法國政局已經恢複穩定。巴黎人民像迎接英雄一樣歡迎他們。提倡科學的拿破侖也對他們給予了高度評價：“勝利就像過眼雲煙，但這一成就将永垂不朽。”

不幸的是，從事測量工作的天文學家犯了一個小錯誤，導緻1米的長度比規定長度短了0.02毫米。後來，通過精确的衛星測量，人們發現從地球極點到赤道的經度為.9米，而不是麥尚測量的千米。也就是說，1米的标準長度單位比規定長度短0.02毫米。着名科普作家肯·奧爾德曾在《萬物衡》雜志上披露，當麥尚回到巴黎時，他發現自己的測量有誤，因為他在同一個地方的兩個測量不符。這個錯誤造成的内疚讓麥尚日夜不安，精神瀕臨崩潰。為了改正錯誤，他又到野外測量，在測量的途中死于瘧疾。

1799年，法國科學家根據測量結果制作了一根橫截面為3.5mmx25mm的鉑金棒，棒兩端的距離定為1m，交法國檔案館保管。因此，這個鉑金棒也被稱為‘檔案米’。這是“米”的最早定義。

1812年，法國頒布了“米制”，并于1837年起在全國推行，使米制首先在法國生根發芽。

公制米一開始并沒有很快得到其他國家的認可，在英國眼中，公制依然是‘法國的公制’，因為它的标準再怎麼說也是基于經過巴黎的經線測定的。而且，英國這邊的社會情況也并不是很支持在度量衡方面進行大刀闊斧的改革。當時法國的貿易和經濟已接近破産，但英國卻是當時世界上首屈一指的工業強國，過分激進的改變必定會損害當下和未來的經濟，尤其是，目前的計量體系也沒有特别明顯的壞處。1824年，英國出台了《大英帝國度量衡法》，将從羅馬人那裡繼承的度量衡标準化，而且确定長度的标準方法采用了‘秒擺’法。關于長度标準的确定方法變成了兩個體系、兩個國家間的較量。經過漫長的研究，英國的學術機構終于在1841年悻悻地宣布，秒擺的精度不足以用來重建長度的标準。子午線法的米才被逐漸接受。

由于“檔案米”變形嚴重，1872年法國放棄了‘檔案米’的定義，根據‘檔案米’的長度，采用鉑銥合金（90%鉑和10%銥）材料重新制作了米原器。當時共制作了31件米原器，橫截面大緻呈x形。‘檔案米’的長度被刻在尺子的凹槽（中性面）上，兩條線的寬度為6-8微米。

1875年，國際度量衡理事會在巴黎召開會議。法、德、美、俄等17國政府代表共同簽署了《公制公約》，同意成立國際度量衡局，承認公制是法國大革命誕生的最大科學事業。‘米’被确定為國際标準長度單位，一直沿用至今。

1889年，在第一屆國際計量大會上，在31個米原器中最接近0c時‘檔案米’的第6号米原器被國際計量局選為國際米原器。規定1米就是米原器在0攝氏度時兩條刻線中心間的距離。作為世界上最權威的長度基準，它被保存在巴黎國際計量局的地下室，其餘的标尺作為輔助标尺分發給參與國。米原器的精度可以達到0.1微米。

1927年，第七屆國際計量大會對長度計量的定義又作了更為嚴格的規定。除溫度要求外，還提出國際米原器必須保持在1标準大氣壓下，并對其放置方法作了具體規定。

國際米原器的出現，是人類長度測量技術标準從人體部位的相對量值到實物量值轉化的重要轉折。”

說了這麼多，高建終于停下來，喝了口水休息一下。

“那麼，我們現在所用的米，就是從這個米原器來的啰？我們國家的尺和米為什麼正好是3倍的關系？能有這麼巧合的事情嗎？”二狗又開始了新的問題。

“為了可以使我國與國際科學界、工商界接軌，1908年，清政府制定了采用國際單位制度的規模和實施條例。國際權威局應邀生産了鉑銥合金和鎳鋼合金原輔材料的标準米器，并運回華夏。1928年，頒布了《計量衡算法》，規定以‘萬國公制’為标準體系，并臨時以‘市場制’為過渡輔助體系，修改了我國原來的計量體系，強行适應國際單位。規定1公尺為1米=3市尺，1公升=1市升，1公斤=2市斤。新修訂的市尺、市升和市斤和原來舊的尺、升、斤大緻相當，這樣在引進國際标準單位的同時也适應了人們原來的生活習慣。與公制的轉換很簡單，使國際單位制逐漸為公衆所接受。1949年以後，國際單位制由政府系統在全國範圍内普及。因此，1米=3尺是人為的規定，并不是巧合。

華夏國不同朝代時，尺的長度都是不一樣的。商代的一尺約等于現在的16.95厘米，周代一尺約等于現在的23.1厘米、秦時一尺約等于現在的23.1厘米、漢時一尺約等于現在的23.75厘米、三國時期一尺約等于現在的24.2厘米、南朝一尺約等于現在的25.8厘米、北魏一尺約等于現在的30.9厘米、隋代一尺約等于現在的29.6厘米、唐代一尺約等于現在的30.7厘米、宋元時一尺約等于現在的31.68厘米。現在的一市尺相當于33.3333厘米。總體上看，尺越來越長了。

《三國演義》中古人動不動就身長八尺，其實也就相當于今天的1.95米左右。

1959年華夏國發布了《關于統一計量制度的命令》，确定米制為我國計量制度。1977年國務院頒布的《計量管理條例（試行）》，規定:“我國的基本計量制度是米制（即“公制”），逐步采用國際單位制”。1978年又批準成立了由20人組成的“國際單位制推行委員會””，負責組織全國性的國際單位制推行工作。1979年1月1日，中藥方劑計量開始采用公制。為了保證國家計量制度的統一，1985年華夏國頒布了《計量法》，第二條規定:“國家采用國際單位制”。自1991年1月1日起，法定單位制成為我國唯一的法定計量單位。

到目前為止，世界上224個國家和地區，大多采用國際單位制，隻有美國、緬甸和利比裡亞仍堅持采用英制，拒絕使用公制。後兩個國家可能是由于習慣問題，而美國拒絕它，是因為他作為科技、工業的領導者和遊戲規則的制定者，不肯執行其他國家主導制定的标準。”

聽高建講了這麼多的故事，二狗又問：“費了這麼多事才完成的國際米原器現在怎麼樣了？”

“保存得的再好，也不可能保證它永遠沒有任何損失。萬一哪一天它損壞了，就很難再制作出一個和它長度相等的米原器。況且它的精度隻有0.1微米，早已不能滿足現代的科學測量的精度需要。在1960年召開的第11屆國際計量大會上，各國代表一緻通過決議，廢除了米原器對米的定義，理由是它既不方便，也不準确。”

“費了這麼多事，這就廢了？”

“采用實物量值的方法做的再精确，也是難以保存的，維護費用極高。因此采用自然量值作為單位基準器的設想一直為人們所向往。20世紀50年代，随着同位素光譜光源的發展。發現了寬度很窄的氪-86同位素譜線，加上幹涉技術的成功，人們終于找到了一種不易毀壞的自然标準，即以光波波長作為長度單位的自然基準。

1960年第十一屆國際計量大會對米的定義作了如下更改：”米的長度等于氪-86原子的2p10和5d5能級之間躍遷的輻射在真空中波長的.73倍”。這一自然基準，性能穩定，沒有變形問題，容易複現，而且具有很高的複現精度。精确度可以達到0.001微米，比用米原器法提高了100倍。世界各地都可以制造氪燈，不必去國際計量局核對米尺了。我國于1963年也建立了氪-86同位素長度基準。米的定義更改後，國際米原器仍按原規定保存在國際計量局。”

“這就精确多了，那麼現在的米就是用的這個定義嗎？”

“不是的。激光出現以後，氪燈就遜色多了。用激光的波長當尺，從理論上推算，可以比氪86同位素燈準确100萬倍。1969年用激光測量地球和月球之間的距離，長達38萬多千米，誤差隻有幾米。得益于光速測量技術的提高，1983年10月，聯合國度量組織在巴黎舉行會議，規定了新的“米”的定義，即把光在真空中1秒所走的距離定為一個标準米。采用了自然界的基本物理常數——光速常數作為“米”這一國際基本單位的定義。

這就是我們現在使用的米。”

“好麻煩的米啊！不過這個方法雖然好，卻又引出了一個新的問題。”二狗說。

“什麼問題？”高建問。

“它引入了另外一個難以定義的物理量——秒，或者說，是時間。我們隻有準确地測定時間，才能準确地測定米啊！那我們如何準确地測定時間呢？”

“好不容易回答了你一個問題，又來一個更難回答的新問題。下次再說吧！”

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