Meter
Základná jednotka dĺžky

História Zavedenie metra Ani plocha, ani obsah


História

Meranie dĺžok rôznych rozmerov a vzdialeností-patrilo k prvým meračským technikám v prebúdzajúcej sa ľudskej civilizácii. A je prirodzené, že ľudia k mereniu využili to, čo bolo najbližšie po ruke a malo aspoň približné porovnatelné 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 maly tieto trebárs rovnaké pomenované miery rozdielnej veľkosti, a tak nemôžeme ani približne povedať, že palec ( stopa, lakeť...) mal toľko alebo toľko milimetrov, aby sme presne určili, o aký palec ide. Aby sme si urobili predstavu , ako dlho už ľudia vzdialenosti merali, uveďme si staroegyptské dĺžkové miery používané za I.dynastie asi okolo roku 3000 pred n.l. 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 lakťou, ktorá sa volala chet alebo khet.
Meračské pomôcky starých Egypťanou Na meranie boli starí Egypťania celkom slušne vybavení, konieckoncou o tom svedčia i diela, ktoré zanechali. Takú pyramídu asi nešlo postaviť bez plánu a vymeriavaní. Zachovali sa celkom presné pravítka z kameňa a archeológovia súdia, že existovali podobné, lacnejšie a častejšie drevené pravítka. Tie sa avšak nezachovali. Poznali i pásma na vymeriavanie-boli drevené s lanom z palmových vlákien. Ani tie sa nezachovali, známe je však z vyobrazení na freskách. Pre zložitejšie meracké práce používali stavitelia pyramíd pravouhlé trojuholníky s olovnicou, ktoré nahradzovali dnešné vodováhy.
Prenesme sa však o 5000 rokov dopredu a vráťme sa k miere dneška, k metrom.

Zavedenie metranahor

Zavedenie novej jednotky-metra-si vynútila moderná doba. Vedci, ktorý sa ujali vypracovania návrhu na novú medzinárodnú mereciu jednotku, chceli, ako tiež žiadal duch doby pokroku vedy a techniky, aby sa nová jednotka dala hocikde znovu vytvoriť ( reprodukovať ) podľa daného návodu. Ako dostatočne trvalé sa im pre tento účel zdaly rozmery matičky Zeme. A tak vznikol meter definovaný pôvodne ako 1 desaťmiliónta čásť zemského kvadrantu.
Všetko čo sa okolo toho udialo, je však tak dôležité, že si o tom musíme porozprávať podrobnejšie. Pôvod má meter vo Francúzsku. Starou jednotkou dľžky bola siaha. Aby sa dosiahlo jednotnosti tejto miery v celej zemi, bol zhotovený jeden prototyp meradla- v podstate kovová tyč, podľa ktorej sa vyrábali meradlá pre praktickú potrebu ( tento zpôsob je ostatne béžný do dnes ). Koncom 17. stor. 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 prevádzala merania v Peru a v Laponsku. Táto siaha sa delila na šesť kráľových stôp a merala 1.949 m ( zdá sa, že francúzsky kráľ nosil dosť veľké topánky).
Prototyp metra v špeciálnej ochrannej schránke Nové kópie však mnoho nevyriešily, a tak roku 1790 bola na návrh francúzskeho Národného zhromaždenia vystavená 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. Čo je to kvadrant? Kvadrant je dĺžka poludníka Zeme medzi pólom a rovníkom, t.j. vlastne 1/4 obvodu Zeme v smere poludníka ( to je dôložité 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 dľžku sekundového kyvadla na 45° zemepisnej šírky, na rovnobežke prechádzajúcej v Európe južným Francúzskom. severním talianskom, Juhosláviou v okolí Belehradu a Rumunskom. Potrebné merania zemského kvadrantu boli prevedené peruánskou siahou. Názov meter navrhol Jean Charles Borda, francúzsky matematik a astronóm, podľa gréckeho slova metron,čo znamená miera. Vo Francúzsku bol metron zavedený zákonom z r.1795. Prvý prototyp metra mal tvar tyče o obdĺžnikovom priereze ( 25 mm x 4,05 mm) a bol vyrobený z platiny. V roku 1797 tento prototyp uložili do štátneho archívu v Louvry a v roku 1799 bola zákonom stanovená definitívna prevodná hodnota pre staré francúzske miery. 1. meter = 443,295 938 (parížskych) čiarok peruánskeho siahu. Dĺžka kvadrantu Zeme meraním stanovená ako 5 130 740 peruánskych siah a 1 desaťmiliónta časť tejto vzdialenosti je - meter. To všetko za teploty 16,5°C alebo 13°R, alebo v tej dobe sa vo Francúzsku používala pre meranie teploty stupnica Réaumurova. Zdálo by sa, že od tej doby je všetko v poriadku, ale pozor! Neskoršie meranie za použitia omnoho presnejších prístrojov, než mali vedci 18. storočia, ukázalo, že dodnes používaný meter sa v skutočnosti nerovná presne desaťmiliontej časti zemského kvadrantu. Čo terez? Má sa ľudstvo vzdáť metra-miery, ktorá sa odráža miliónoch meradiel, v jednotných rozmeroch súčiastok nástrojov a mnoho ďalších vecí praktických potrieb na celom svete?
Zemský kvadrant Po zistení, že dĺžka metra neodpovedá vlstnej definícii a neni v skutočnosti desaťmiliontou časťou zemského kvadrantu, nastalo v metrologických kruhoch zdesení. Zmeniť dĺžku metra podľa nových meraní zemského kvadrantu, aby skutočne zodpovedala jeho desaťmiliontej časti, to naozaj nešlo. 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 Sevres v Paríži. Tento prototyp metra totiž slúžil a ešte dlho bude slúžiť ako vzor pre výrobu kópií, s ktorých sa potom odvodzujú všetky vyrábané meradlá v jednotlivých územiach používajucích metrickú sústavu. Pretože je uložený v archíve, hovorí sa mu taktiež niekedy archívny meter. Konečnú podobu získal prototyp metra roku 1886. Je to platinoiridiova tyč s prierezom v tvare H, na ktorej je dvoma vrypmi vyznačená vzdialenosť 1 m. Podľa toho prototypu bolo vyrobených celkovo 40 rovnakých tičí.
Definícia metra pomocou vzdialenosti dvoch rysiek na prototype bola praktická, ale nedostačovala stále vzrastajúcim nárokom na reprodukcii 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 radovo 10-9(to znamená, že dĺžka kópie a originálu sú rovnaké ešte na deviatom mieste za desatinnou čiarkou), čo je iste slušná presnosť. Vysvetliť fyzikálnu podstatu tejto definície by bolo príliž zložité, rozhodujúcu úlohu však hraje spektrálna čiara orandžovej farby, a preto sa novo definovanému metru populárne hovorí orandžový meter. Po pravde - hovorilo, ale už nehovorí. 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 väščia presnosť. Buď je nám to príkladom, že sústava SI neni strnulý nemenný systém, ale skôr živý organizmus schopný reagovať na novo vzniknuté problémy a potreby v stále sa rozvíjajúcej vede a technike. Len ako vedľajšie jednotky sa používajú pre špeciálne astronomické účely ešte dve:astronomická jednotka (1 UA = 1,496.1011m) a parsek (1 pc = 3,086.1016m). S tými sa však v bežnom živote nestretávame.

Ani plocha, ani obsah.nahor

Titulok má pravdu-nehovorí sa ani plocha, ani obsah , ale správne plošný obsah.Plošný obsah je veľkosť plochy ohraničená uzavretou čiarou. Tak toto je konečne definícia celkom jasná a pochopitelná. Hlaunou jednotkou pre meranie plošného obsahu je štvorcový meter.I jeho definícia je prostá:Štvorcový meter je plošný obsah štvorca o strane 1 metra. Ani štvorcové miery niesu vunálezom modernej doby. Už sterý Egypťania ich bežne používali. Rozaznávali štvorcový kráľovský lakeť, 100 týchto lakťou sa nazývalo zemský lakeť a 100 zemských lakťou tvorilo 1 setat. Štvorcový meter a samozrejme jeho násobky a diely sú jediné jednotky povolené pre meranie plošného obsahu. Ale každé pravidlo musí potvrdzovať nejaká výnimka. Pretože pre prax, predovšetkým v poľnohospodárstve, je štvorcový meter príliš malý a štvorcový kilometer zase veľký, povoľuje SI sústava vžitú vedľajšiu jednotku hektár.