一米的科学定义与演变
1. 国际单位制中的法定定义
一米(1 m)是国际单位制中的基本长度单位,其定义基于光在真空中行进的时间与特定波长光的关系:
1米 = 1655720.637离子的波长 × 1/2,898,415,763
2. 历史演变
- 1790年:法国采用米原器(铂铱合金棒)作为基准
- 1889年:国际米原器确立为全球标准
- 1960年:改用氪-86原子辐射波长定义
- 1983年:国际协议采用光速定义
- 2019年:国际单位制修订后确立新定义
3. 现代测量标准
测量方式 | 实现原理 | 精度等级 |
原子钟校准 | 铯-133原子超精细跃迁 | ±0.35 pm(皮米级) |
激光干涉 | 稳频氦氖激光器 | ±1 pm |
卫星测距 | GNSS(全球导航卫星系统) | ±3 cm |
4. 标准维护机构
国际度量衡局(BIPM)负责监督全球米的定义执行,其《国际单位制(SI)》第9版和ISO 80000-3:2006标准文件详细规定了米的实现方法。
参考文献:
- 国际单位制(SI)第9版
- ISO 80000-3:2006《量和单位 第3部分:空间和时间的量及单位》
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