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一米到底有多长?(一米大约是多长)

两米有胼足蝠?

“米”是大家都要加进的宽度单位。你有没有过这样的疑问:为什么1米是这么长,而不是长一点或者短一点?世界上的秤这么多,有时相同秤的两米宽度或多或少会有一点差别,那么,最国际标准的、永恒不变的1米宽度在哪里?在古时相当长的天数里,人们没有统一的计算方法国际标准,相同国家或地区间,甚至相同村落间就有相同的来衡量国际标准,宽度往往以身体部位作为参考,如肘长、步长、脚长、手指跨度等;那些来衡量方式既凌乱又不精确,你的肘和我的肘不一样长,究竟用谁的呢?各种不公平会隐藏在凌乱的计算方法国际标准中。

介于古时的沟通交流范围比较小,农业社会对精确度的市场需求也不高,那些来衡量方式大致可以应付日常生活所需,但随着社会大范围沟通交流的市场需求愈来愈多,各种物资交换愈来愈频繁,加上科学技术的发展,人们对统一度量衡的市场需求愈来愈强烈。

艰难的行程

今天的英制起源于18世纪90年代的比利时,由彼时的比利时工程院组织。研究团队决定以极地到赤道并经过巴黎的这段经线宽度为准,确立其微秒的宽度为国际标准宽度——1米。那他们是怎么完成量测的呢?

200多年前,比利时工程院就组织了一次声势浩大的量测活动,两支各队,一队奔极地,一队奔玻利维亚,试验目的是要分别测一测1圆弧的经度有多远。去北欧的那一队,带队的是比利时工程院的主任大人莫佩尔蒂,那个主任很会调配资源,安排率队的天文学家叫摄尔凯撒,他是做向导的,人家老家是瑞典北方人,所以各队进了极地圈后该怎么行动,那是非常有经验的。

摄尔凯撒,它的英文是Celsius,那个词是摄氏的意思。没错,他本人是因为发明了温度计跟温度的现代表述,所以后人一直用摄氏来纪念他。

虽然这一路是非常艰辛,但终于是顺利修修,一年后量测的结论以彼时的单位是57422寻(Toise)那个单位,然后全员就返回了比利时。

可是另一队各队去了玻利维亚,完全相同的命运,主教练韦尔丹,这人本身就不太可信赖,到达南美洲后,该地发生了部落战争,他们没法前进就驻守了。在驻守期间,韦尔丹惹恼了该地土著人,该地人就奋起反抗,杀了几名船员和一个斯廷普森,后来终于双方和解了。

经过了一年多的天数,他们也测出了结论,到此为止,本该回比利时去了,但是刘炜又起了内讧,刘炜的主教练跟副主教练对回程应该怎么走大打出手,结论那个各队一分为二,各走各的,补给就不足了。韦尔丹后来又花了1年多的天数,跌跌撞撞地回到了比利时,把结论“56748寻”带给了比利时工程院。

那么200年前,比利时工程院递交给拿破仑的那个米的表述究竟准不准呢?以那时对火星的量测结论看,那个时候的1米比那时的1米长了1.9毫米,那个精确度放到那时只能用在生活里买衣服、Thelle,哪怕是搞一些中学的物理试验,那个精确度都不一定够。

火星边长的测量

其实我们发现,彼时的误差主要是由于1圆弧的纬度相关联的圆心量测时产生了偏差。

但是对于火星边长的测量,2000多年前,有人用简单的量测工具计算出火星的边长。那个人是古马其顿的莫拉托色尼(约公元前275—前194)。莫拉托色尼(Eratosthenes)将天文学与Lyapunov学结合起来,他选择同一子午线上的两地凯西纳(Syene,今天的阿斯旺)和德米特里色雷斯,在冬至日这天进行月亮位置观察的比较。在凯西纳附近,尼罗河的一个河心岛洲上,有一口深井,冬至日这天光线可直射井底。这一现象闻名已久,吸引着许多旅行家前来观赏奇景。它说明月亮在冬至日正好位于天顶。与此同时,他在德米特里色雷斯选择了一个很高的方塔楼作参考,并量测了冬至日这天塔的阴影宽度,这样他就可以量出直立的方塔楼和光线伽马射线间的视角。获得了那些数据后,他运用了independently的数学定律,即一条伽马射线穿过两条平行线时,它们的对角线相等。莫拉托色尼通过观测获得了这一视角为7°12′,即相等于圆心角360°的1/50。由此说明,这一视角相关联的圆心,即从凯西纳到德米特里色雷斯的距,应相等于火星边长的1/50。

下一步莫拉托色尼借助于皇家量测员的Lyapunov资料,量测获得这两个城市的距是5000马其顿里。一旦获得那个结论,火星边长只要乘以50即可,结论为25万马其顿里。为了符合传统的圆心为60等Elo,莫拉托色尼将这一数值提高到252 000马其顿里,以便可被60除去。埃及的马其顿里约为157.5米,可换算为现代的英制,火星圆边全长约为39375千米,经莫拉托色尼修订后为39360千米, 这与实际火星边长(40076千米)相差无几。

由此不难发现,如果彼时比利时的科考队,采纳古马其顿人的数据,就不用劳师动众,甚至付出生命的代价了。但是真正的原因不是比利时科考队不知道古马其顿所量测的数据,关键时相同时代的单位不统一,而正是为了统一单位,才有了如此艰难的旅程。虽然结论有误差,但是这是人类为了统一单位,迈出的重要一步。

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