Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Раннее определение метра составляло одну десятимиллионную расстояния от Северного полюса до экватора , измеренную по меридиану через Париж .

История метра начинается с научной революции , которая началась с Николая Коперника требовались работы «s в 1543. Все более точные измерения, и ученые искали меры , которые являются универсальными и могут быть основаны на природных явлениях , а не королевским декретом или физических прототипов. Вместо того, чтобы использовать различные сложные системы деления, они также предпочли десятичную систему, чтобы облегчить свои вычисления.

С Французской революцией (1789 г.) возникло желание заменить многие черты Ancien Régime , включая традиционные единицы измерения . В качестве базовой единицы длины многие ученые отдавали предпочтение секундному маятнику (маятник с полупериодом в одну секунду) столетием ранее, но это было отвергнуто, поскольку было обнаружено, что он изменяется от места к месту в зависимости от местной силы тяжести и что он может дополнять измерения дуги меридиана при определении фигуры Земли . Была введена новая единица длины - метр - определяемая как одна десятимиллионная кратчайшего расстояния от Северного полюса до экватора, проходящего через Париж., предполагая, что сглаживание Земли составляет 1/334.

Однако для практических целей стандартный измеритель был доступен в виде платинового слитка, хранящегося в Париже. В свою очередь, в 1889 году по инициативе Международной геодезической ассоциации они были заменены тридцатью платино-иридиевыми слитками, хранившимися по всему миру. [1] Сравнение новых прототипов измерителя друг с другом и с измерителем Комитета (французский: Mètre des Archives ) включало разработку специального измерительного оборудования и определение воспроизводимой шкалы температур. [2] Прогресс в науке, наконец, позволил дематериализовать определение измерителя, поэтому в 1960 году было принято новое определение, основанное на определенном количестве длин волн света от определенного перехода вКриптон-86 позволил стандарту стать универсальным путем измерения. В 1983 году это было обновлено до длины, определенной в терминах скорости света , которая была изменена в 2019 году: [3]

Метр (символ m) - это единица измерения длины в системе СИ. Он определяется как фиксированное числовое значение скорости света в вакууме c равным299 792 458 при выражении в единицах м⋅с -1 , где секунда определяется в терминах частоты цезия Δ ν Cs .

В середине девятнадцатого века метр получил распространение во всем мире, особенно в научных целях, и был официально установлен как международная единица измерения в соответствии с Метрической конвенцией 1875 года. Там, где до сих пор используются более старые традиционные меры длины, теперь они определяются в терминах метра. - например , с 1959 года двор официально определяется как ровно 0,9144 метра. [4]

Универсальная мера [ править ]

Джованни Доменико Кассини

Стандартные меры длины в Европе разошлись после падения Каролингской империи (около 888 г.): хотя меры можно было стандартизировать в пределах данной юрисдикции (которая часто была немногим больше, чем один рыночный город), существовало множество вариантов измерения между регионами. Действительно, поскольку меры часто использовались в качестве основы для налогообложения (например, ткани), использование конкретной меры было связано с суверенитетом данного правителя и часто диктовалось законом. [4] [5]

Тем не менее, с возрастающей научной деятельностью 17-го века последовали призывы к учреждению стандартной меры [6] или « metro cattolico » (как сказал итальянец Тито Ливио Бураттини [7] ), которые основывались бы на природных явлениях, а не на королевской власти. декрет, и также будет десятичным, а не использовать различные системы подразделения, часто двенадцатеричные , которые сосуществовали в то время.

В 1645 году Джованни Баттиста Риччоли первым определил длину « секундного маятника » ( маятник с полупериодом в одну секунду ). В 1671 году Жан Пикар измерил длину «секундного маятника» в Парижской обсерватории . Он обнаружил ценность 440,5 строк Туаза Шатле, который был недавно обновлен. Он предложил универсальный туаз (фр. Toise universelle ), который был вдвое длиннее секундного маятника. Однако вскоре было обнаружено, что длина секундного маятника варьируется от места к месту: французский астроном Жан Ришер измерил 0,3% разницы в длине между ними.Кайенна (во Французской Гвиане) и Париж. [6] [8] [9] [10] [11] [12] [13]

Жан Ришер и Джованни Доменико Кассини измерили параллакс Марса между Парижем и Кайенной во Французской Гвиане, когда Марс находился ближе всего к Земле в 1672 году. Они пришли к значению солнечного параллакса в 9,5 угловых секунд, [Примечание 1], что эквивалентно Земле. –Солнечное расстояние около 22 000 радиусов Земли. [Примечание 2] Они также были первыми астрономами, получившими доступ к точному и надежному значению радиуса Земли , который был измерен их коллегой Жаном Пикаром в 1669 году и составил 3269 тысяч туаз . Исаак Ньютон использовал это измерение для установления своегозакон всемирного тяготения . [15] Геодезические наблюдения Пикарда ограничивались определением величины Земли, считающейся сферой, но открытие, сделанное Жаном Рише, привлекло внимание математиков к ее отклонению от сферической формы. Определение фигуры Земли стало задачей первостепенной важности в астрономии, поскольку диаметр Земли был единицей измерения всех небесных расстояний. [6] [16] [17] [18] [19] [20] [21]

Главной французской единицей длины был Туаз Парижа , эталоном которого был Туаз Шатле, который был установлен за пределами Большого Шатле в Париже с 1668 по 1776 год. В 1735 году два геодезических стандарта были откалиброваны по Туазу Шатле. Один из них, Туаз в Перу, использовался Испано-французской геодезической миссией . В 1766 году Туаз Перу стал официальным стандартом Туаза во Франции и был переименован в Туаз Академии (французское: Toise de l'Académie ). [22]

В своей знаменитой работе «Теория фигуры Земли», основанной на «Принципах гидростатики», опубликованной в 1743 году, Алексис Клод Клеро синтезировал отношения, существующие между гравитацией и формой Земли. Клеро изложил там свою теорему, которая установила связь между гравитацией, измеренной на разных широтах, и уплощением Земли, рассматриваемой как сфероид.состоит из концентрических слоев переменной плотности. К концу 18-го века геодезисты пытались согласовать значения сглаживания, полученные из измерений дуг меридианов, со значениями сфероида Клеро, полученными из измерения силы тяжести. В 1789 году Пьер-Симон де Лаплас вычислением с учетом мер меридиональных дуг, известных в то время, получил сглаживание 1/279. Гравиметрия дала ему сплющивание 1/359. Адриан-Мари Лежандр тем временем обнаружил сплющивание 1/305. Комиссия мер и весов примет в 1799 году сглаживание 1/334, объединив дугу Перу и данные меридиана Деламбра и Мешена. [23] [24] [25]

Англо-французский обзор (1784–1790)

Геодезические исследования нашли практическое применение во французской картографии и в англо-французском исследовании , целью которого было соединить Парижскую и Гринвичскую обсерватории и которое привело к Главной триангуляции Великобритании . [26] [27] Единица измерения длины, используемая французами, была Туаз де Пари , которая была разделена на шесть футов . [28] Английской единицей длины был ярд , который стал геодезической единицей, используемой в Британской империи . [29] [30]

Несмотря на научный прогресс в области геодезии , до Французской революции 1789 г. практических успехов в создании «универсальной меры» не было достигнуто. Франция особенно пострадала от распространения мер длины, и необходимость реформы была широко признана повсюду. все политические точки зрения, даже если для этого требовался толчок революции. Талейран возродил идею секундного маятника перед Учредительным собранием в 1790 году, предложив определить новую меру на 45 ° северной широты (широта, которая во Франции проходит к северу от Бордо и к югу от Гренобля): несмотря на поддержку Собрание ничего не вышло из предложения Талейрана. [5] [Примечание 3]

Меридиональное определение [ править ]

См. Также: Метр § Меридиональное определение , Окружность Земли § Историческое использование в определении единиц измерения и Меридианная дуга § История измерений
Колокольня, Дюнкерк - северный конец дуги меридиана
Повторяющийся круг

Вопрос о реформе измерений был передан в руки Академии наук , которая назначила комиссию под председательством Жана-Шарля де Борда . Борда был активным сторонником десятичного денежной системы : он изобрел « повторяющийся круг », геодезический инструмент , который позволил значительно улучшенной точность при измерении углов между ориентирами, но настаивал , чтобы он был откалиброван в « классах » ( 1 / 100 из четверти круга) , а не градусы , с 100 минут до класса и 100 секунд до одной минуты. [31]Борда считал, что маятник секунд был плохим выбором в качестве эталона, потому что существующая секунда (как единица времени) не была частью предложенной десятичной системы измерения времени - системы, состоящей из 10 часов в день и 100 минут в час. и 100 секунд до минуты - введен в 1793 году.

Вместо метода секундного маятника комиссия, в состав которой входили Лагранж , Лаплас , Монж и Кондорсе, решила, что новая мера должна равняться одной десятимиллионной части расстояния от Северного полюса до экватора ( квадрант земного шара). окружности), измеренного по меридиану, проходящему через Париж. [5] Помимо очевидного рассмотрения безопасного доступа для французских геодезистов, парижский меридиан был также разумным выбором по научным причинам: часть квадранта от Дюнкерка до Барселоны.(около 1000 км, или одна десятая от общего количества) можно было исследовать с начальной и конечной точками на уровне моря, и эта часть находилась примерно в середине квадранта, где ожидались эффекты сжатия Земли. самый большой. [5] испано-французская геодезическая миссия подтвердила , что ускорение тела вблизи поверхности Земли обусловлено совместным действием гравитации и центробежного ускорения . Действительно, теперь мы знаем, что результирующее ускорение по направлению к земле примерно на 0,5% больше на полюсах, чем на экваторе. Отсюда следует, что полярный диаметр Земли меньше ее экваториального диаметра. Академии наук планируется вывестиуплощения Земли из обоего различий в длине между меридиональными частями , соответствующих одной степени от широты и вариациями гравитационного ускорения (см теоремы Клеро ). Жан-Батист Биот и Франсуа Араго опубликовали в 1821 году свои наблюдения, дополняющие наблюдения Деламбра и Мешена. Это был отчет об изменении длины градусов широты вдоль парижского меридиана, а также об изменении длины секундного маятника вдоль того же меридиана. Длина секундного маятника была средством измерения g., местное ускорение, возникающее в результате комбинации местного гравитационного и центробежного ускорения, которое зависит от широты (см . гравитацию Земли ). [32] [33] [34] [35] [24] [15] [26] [Примечание 4] [Примечание 5]

Северный и южный участки меридиональной съемки пересекались в соборе Родеза , который здесь доминирует над горизонтом Родеза.

Задача исследования дуги меридиана выпала на плечи Пьера Мешена и Жан-Батиста Деламбра и заняла более шести лет (1792–1798). Технические трудности были не единственными проблемами, с которыми геодезисты столкнулись в период потрясений после революции: Мешен и Деламбр, а затем и Араго были несколько раз заключены в тюрьму во время своих исследований, а Мешен умер в 1804 году от желтой лихорадки , которая он заключил контракт, пытаясь улучшить свои первоначальные результаты на севере Испании. В то же время, комиссия рассчитывается временное значение из старых съемок 443.44  Lignes . [Примечание 6] Это значение было установлено законом 7 апреля 1795 г. [36]

Проект был разделен на две части: северный участок протяженностью 742,7 км от колокольни, от Дюнкерка до собора Родез, обследованный Деламбре, и южный участок протяженностью 333 км от Родеса до крепости Монжуик в Барселоне, который исследовал Мешен. [37] [Примечание 7]

Крепость Монжуик - южный конец дуги меридиана

Деламбра использовала базовую линию около 10 км (6,075.90 туаза ) в длине вдоль прямой дороги между Мелунами и Lieusaint . В ходе операции, продолжавшейся шесть недель, базовый уровень был точно измерен с помощью четырех платиновых стержней длиной два туза каждая (длина туза составляет около 1,949 м). [37] После этого он использовал, где это было возможно, точки триангуляции, использованные Кассини в его обзоре Франции 1744 года. Исходные Méchain, в аналогичных длины (6,006.25 туаза ), а также на прямом участке дороги между Vernet (в Перпиньянской области) и Salces (теперь Salses-ль-Шато ). [38]Хотя сектор Мешена составлял половину длины Деламбра, он включал Пиренеи и ранее не исследованные части Испании. Международная комиссия в составе Габриэля Сискара, Жан-Батиста Деламбра, Пьера- Симона Лапласа, Адриана-Мари Лежандра , Пьера Мешена, Жана Анри ван Суиндена и Иоганна Георга Траллеса объединила результаты исследования с результатами геодезической миссии в Перу и обнаружила значение 1/334 для уплощения Земли . Затем они экстраполировали из измерения дуги парижского меридиана между Дюнкерком и Барселоной расстояние от Северного полюса до экватора, которое было5 130 740  туазов . [6] [25] Поскольку метр должен был равняться одной десятимиллионной части этого расстояния, он был определен как 0,513074 туаз или 3 фута и 11,296 линий туаз в Перу. [22] Их результат вышел на 0,144  Lignes короче временного значения, разница примерно 0,03%. [5]

Mètre des Archives [ править ]

Копия «временного» счетчика, установленного в 1796–1797 годах, в стене дома по адресу 36 rue de Vaugirard, Париж. Эти измерители были основаны на «предварительном» измерителе, поскольку экспедиция по его повторному определению не была завершена до 1798 года. [39]

Пока Мешен и Деламбр завершали свое исследование, комиссия приказала изготовить серию платиновых слитков на основе предварительного счетчика. Когда был известен окончательный результат, была выбрана полоса, длина которой была наиболее близка к меридиональному определению метра, и она была помещена в Национальный архив 22 июня 1799 года (4 мессидора An VII в республиканском календаре ) в качестве постоянной записи результата. [5] Эта стандартная линейка метров стала известна как mètre des Archives .

Метрическая система , то есть система единиц на основе метра, была официально принята во Франции 10 декабря 1799 года (19 фример VIII) и стал единственной правовой системой мер и весов от 1801 [36] После восстановления Империя, в 1812 году старые названия единиц длины были возрождены, но единицы измерения были переопределены с точки зрения метра: эта система была известна как mesures usuelles и просуществовала до 1840 года, когда десятичная метрическая система снова стала единственной законной мерой. . [5] Тем временем Нидерланды приняли метрическую систему с 1816 года. Гельветическая республика, первая из нескольких стран, последовавших примеру Франции, приняла метрическую систему незадолго до ее краха в 1803 году.[22] [40]

Западная Европа-Африка Меридиан-дуга (французский: Meridienne de France ): дуга меридиана, простирающаяся от Шетландских островов через Великобританию, Францию ​​и Испанию до Эль-Агуата в Алжире, параметры которой были рассчитаны на основе съемок, проведенных в середине и конце периода. 19 век. Он дал значение экваториального радиуса Земли a = 6 377 935 метров, при этом эллиптичность принята равной 1 / 299,15. Радиус кривизны этой дуги неоднороден и в среднем примерно на 600 метров больше в северной части, чем в южной. Изображен гринвичский меридиан, а не парижский.

По мере расширения исследования стало очевидно, что результат Мешена и Деламбра (443,296  линий ) [Примечание 6] был немного слишком коротким для меридионального определения измерителя. В то время как Обследование боеприпасов расширило британскую съемку на север до Шетландских островов , Араго и Биот расширили съемку на юг в Испании до острова Форментера в западной части Средиземного моря (1806–1809 гг.) И обнаружили, что одна десятимиллионная часть квадранта Земли должна быть 443.31  Lignes : поздние работы увеличили значение 443.39  Lignes . [5] [15]

Некоторые думали, что основа метрической системы может быть подвергнута атаке, указав на некоторые ошибки, которые вкрались в измерения двух французских ученых. Мешан даже заметил неточность, которую не осмеливался признать. Луи Пюссан заявил в 1836 году перед Французской академией наук, что Деламбр и Мешен допустили ошибку при измерении дуги французского меридиана. Поскольку эта съемка также была частью основы для карты Франции, Антуан Ивон Вильярсо проверил с 1861 по 1866 год геодезические операции в восьми точках дуги меридиана. Затем были исправлены некоторые ошибки в работе Деламбра и Мешена. [41] [42]

В 1866 году на конференции Международной ассоциации геодезии в Невшателе Карлос Ибаньес и Ибаньес де Иберо объявил о вкладе Испании в измерение дуги французского меридиана. В 1870 году Франсуа Перье возглавил возобновление триангуляции между Дюнкерком и Барселоной. Это новое исследование парижской меридианной дуги , названное Александром Россом Кларком меридианной дугой Западной Европы и Африки , было предпринято во Франции и в Алжире под руководством Франсуа Перье.с 1870 года до своей смерти в 1888 году. Жан-Антонен-Леон Бассо выполнил задачу в 1896 году. Согласно расчетам, сделанным в центральном бюро международной ассоциации по дуге большого меридиана, простирающейся от Шетландских островов через Великобританию, Францию ​​и От Испании до Эль-Агуата в Алжире, экваториальный радиус Земли составлял 6377935 метров, а эллиптичность принималась равной 1 / 299,15. [43] [21] [44] Современное значение эталонного сфероида WGS 84 с уплощением Земли 1 /298,257 223 563 , это1.000 196 57  × 10 7 м для расстояния от Северного полюса до экватора. [Примечание 8]

WGS 84 средний радиус Земли: экваториальный ( а ), полярный ( b ) и средний радиус Земли, как определено в редакции Мировой геодезической системы 1984 года.

Более точное определение Фигуры Земли стало результатом измерения геодезической дуги Струве (1816–1855 гг.) И дало бы другое значение для определения этого стандарта длины. Это не сделало измеритель недействительным, но подчеркнуло, что прогресс в науке позволит лучше измерить размер и форму Земли. [45] В Mètre де Archives остается законным и практическим стандартом для счетчика во Франции, даже когда это было известно , что это не точно соответствовать меридиональной определению. Когда было решено (в 1867 г.) создать новый метр международного стандарта , длина была принята за длину метра архивов.«в том состоянии, в котором он будет находиться». [46] [47]

Одним из важных международных применений меридионального определения измерителя была начальная работа, проведенная Британской ассоциацией развития науки (BA) над электрическими единицами, которая должна была привести к Международной системе электрических и магнитных единиц . Часто утверждалось, что международные электрические единицы образуют согласованный набор абсолютных единиц в системе квадрант-одиннадцатый грамм-секунда (также известной как « система QES » или « система QES »), где единица измерения длины является квадрантом полярной оси Земли. окружности, единицей массы был « одиннадцатый грамм » или 10 -11  граммов, а единицей времени была секунда .[48] [49] Тем не менее, точность абсолютных электрических измерений в конце девятнадцатого века не была такой, чтобы разница в 0,02% в определениях измерителя имела какое-либо практическое значение. [48]

В 1832 году Карл Фридрих Гаусс изучил магнитное поле Земли и предложил добавить секунду к основным единицам метра и килограмма в виде системы CGS ( сантиметр , грамм , секунда). В 1836 году он основал Magnetischer Verein , первую международную научную ассоциацию, в сотрудничестве с Александром фон Гумбольдтом и Вильгельмом Эдуардом Вебером . Геофизика или изучение Земли средствами физикипредшествовал физике и способствовал развитию ее методов. В первую очередь это была натурфилософия , целью которой было изучение природных явлений, таких как магнитное поле Земли, молнии и гравитация . Координация наблюдений за геофизическими явлениями в разных точках земного шара имела первостепенное значение и положила начало созданию первых международных научных ассоциаций. За основанием Magnetischer Verein по инициативе Иоганна Якоба Байера в 1863 году последует Международная геодезическая ассоциация в Центральной Европе , а в 1863 году - Международная метеорологическая организация.в 1879 году. [50] [51] [52]

Начало исследования побережья США.

Первоначальным агентством-предшественником Национальной геодезической службы было Управление побережья Соединенных Штатов , созданное в рамках Министерства финансов США в соответствии с законом Конгресса от 10 февраля 1807 года для проведения «Обзора побережья». [53] [54] Обследование на побережье, то правительство Соединенных Штатов «S первое научное учреждение, [54] представлял интерес администрации в президента Томаса Джефферсона в области науки и стимулирование международной торговли с использованием научных геодезических методов в графике воды Соединенных Штатов и сделать их безопасными для судоходства. АИммигрант из Швейцарии, обладающий опытом как в области геодезии, так и в стандартизации мер и весов , Фердинанд Р. Хасслер был выбран для руководства исследованием. [55]

Хасслер представил план геодезических работ, предполагающий использование триангуляции для обеспечения научной точности съемок, но международные отношения помешали новому Обзору побережья начать свою работу; Закон Эмбарго 1807 принес американскую внешнюю торговлю практически остановилась только через месяц после назначения Häßler и остается в силе до тех пор , Джефферсон покинул свой пост в марте 1809 г. Он не был до 1811 г. , что преемник Джефферсона, президент Джеймс Мэдисон , послал Häßler в Европу для покупки инструменты, необходимые для проведения запланированного обследования, а также стандартизированные меры и веса. Хасслер отбыл 29 августа 1811 года, но восемь месяцев спустя, когда он был в Англии., То война 1812 года вспыхнуло, заставляя его оставаться в Европе вплоть до его завершения в 1815. Hassler не вернулся в Соединенные Штаты до 16 августа 1815. [55]

Геодезические работы наконец начались в 1816 году, когда Хасслер начал работу в окрестностях Нью-Йорка . Первая базовая линия была измерена и проверена в 1817 году. [55] Единицей измерения длины, к которой будут отнесены все расстояния, измеренные в ходе исследования побережья США , был метр Комитета (французский: Mètre des Archives ) , для которого Фердинанд Рудольф Хасслер принес копия в США в 1805 году . [29] [56]

В 1835 году изобретение телеграфа Сэмюэлем Морсом позволило добиться новых успехов в области геодезии, поскольку долготы были определены с большей точностью. [25] Более того, публикация в 1838 году « Gradmessung in Ostpreussen» Фридриха Вильгельма Бесселя ознаменовала новую эру в геодезической науке. Здесь был найден метод наименьших квадратов, применяемый для расчета сети треугольников и обработки наблюдений в целом. Систематический способ проведения всех наблюдений с целью получения окончательных результатов с максимальной точностью был восхитителен. [21]Для своего исследования Бессель использовал копию Туаз Перу, построенную в 1823 году Фортином в Париже. [30]

Заведующая почтовым отделением и телеграфистка. 1870 г.

В 1860 году российское правительство по просьбе Отто Вильгельма фон Струве предложило правительствам Бельгии, Франции, Пруссии и Англии соединить свои триангуляции, чтобы измерить длину дуги, параллельной 52 ° широты, и проверить точность измерений. фигура и размеры Земли, полученные из измерений дуги меридиана. Для объединения измерений необходимо было сравнить геодезические стандарты длины, используемые в разных странах. Британское правительство предложило правительствам Франции, Бельгии, Пруссии, России, Индии, Австралии, Австрии, Испании, Соединенных Штатов и мыса Доброй Надежды прислать свои стандарты в Управление боеприпасов.офис в Саутгемптоне. Примечательно, что геодезические стандарты Франции, Испании и Соединенных Штатов были основаны на метрической системе, тогда как стандарты Пруссии, Бельгии и России были откалиброваны по туазу , самым старым физическим представителем которого был туаз из Перу. Туаз в Перу был построен в 1735 году в качестве ориентира Испано-французской геодезической миссии , проводившейся в Эквадоре с 1735 по 1744 год. [29] [30]

В 1861 году Иоганн Якоб Байер опубликовал отчет, в котором предлагал европейским странам сотрудничать в определении фигуры Земли . В 1862 году, когда Дания, Саксен-Гота, Нидерланды, Россия (для Польши), Швейцария, Баден, Саксония, Италия, Австрия, Швеция, Норвегия, Бавария, Мекленбург, Ганновер и Бельгия решили участвовать, Туаз Бесселя был принят как международный. геодезический стандарт. [57] [58]

Будучи предшественницей Европы, Испания приняла метр в качестве геодезического стандарта. [43] [59] [60] В 1866 году Испания присоединилась к геодезической ассоциации и была представлена ​​Карлосом Ибаньесом и Ибаньесом де Иберо. [61] Он разработал геодезический стандарт, откалиброванный по метру, который сравнивали с Туазом Борда (копия Туаза Перу, построенного Деламбром и Мешеном для измерения дуги парижского меридиана), который служил для сравнения модуль для измерения всех геодезических баз во Франции. [62] [50] Копия испанского метрического геодезического стандарта была сделана для Египта. В 1863 году Ибаньес и Исмаил Эффенди Мустафасравнил испанский стандарт с египетским стандартом в Мадриде . [60] [63] [64] Эти сравнения были важны из-за способности твердых материалов расширяться при повышении температуры, которая была продемонстрирована в XVIII веке. Знаменитый французский физик и геодезист Пьер Бугер продемонстрировал его эффект на большом собрании в Отеле Инвалидов . [65]Действительно, один факт постоянно доминировал над всеми колебаниями представлений об измерении геодезических баз: это была постоянная забота о точной оценке температуры эталонов в полевых условиях; и определение этой переменной, от которой зависела длина измерительного инструмента, всегда считалось геодезистами настолько сложным и настолько важным, что можно было почти сказать, что история измерительных инструментов почти идентична истории принимаемых мер предосторожности. чтобы избежать температурных ошибок. [63] Использование Фердинандом Рудольфом Хасслером измерителя в прибрежной съемке, которое было аргументом в пользу введения Метрического закона 1866 года.разрешение на использование измерителя в Соединенных Штатах, вероятно, также сыграло роль в выборе метра в качестве международной научной единицы длины и предложении в 1867 г., сделанном European Arc Measurement (нем. Europäische Gradmessung ), «установить Европейское международное бюро мер и весов ». [66] [30] [29] [43] [57] [67]

European Arc Measurement решила создать международный геодезический стандарт для измерения базовых линий на Генеральной конференции, состоявшейся в Париже в 1875 году. [68] [69]

Гравиметр с вариантом маятника Репсольда-Бесселя.

Парижская конференция по европейским измерениям дуги также рассмотрела лучший инструмент, который будет использоваться для определения силы тяжести. После обстоятельного обсуждения, в котором принял участие американский ученый Чарльз Сандерс Пирс , ассоциация приняла решение в пользу маятника реверсии, который использовался в Швейцарии, и было решено переделать его в Берлине, на станции, где находился Фридрих Вильгельм. Бессель провел свои знаменитые измерения, определение силы тяжести с помощью аппаратов разного типа, используемых в разных странах, чтобы сравнить их и, таким образом, получить уравнение их шкал. [69]

Прогресс метрологии в сочетании с прогрессом гравиметрии за счет усовершенствования маятника Катера привел к новой эре геодезии . Если бы прецизионная метрология нуждалась в помощи геодезии, она не могла бы продолжать процветать без помощи метрологии. В самом деле, как выразить все измерения земных дуг как функцию одной единицы и все определения силы тяжести с помощью маятника?, если бы метрология не создала общую единицу, принятую и уважаемую всеми цивилизованными странами, и если бы, кроме того, не сравнивали с большой точностью с той же единицей все линейки для измерения геодезических баз и все стержни маятника, которые имели использовались до сих пор или будут использоваться в будущем? Только когда эта серия метрологических сравнений будет завершена с вероятной ошибкой в ​​одну тысячную миллиметра, геодезия сможет связать произведения разных народов друг с другом, а затем объявить результат измерения Земного шара. [70]

Оборотный маятник , построенный братьями Репсольда использовался в Швейцарии в 1865 году Эмиль Плантамур для измерения силы тяжести в шести станциях швейцарской геодезической сети. Следуя примеру этой страны и под патронатом Международной геодезической ассоциации, Австрия, Бавария, Пруссия, Россия и Саксония провели определения силы тяжести на своих территориях. Поскольку фигура Земли может быть выведена из вариаций длины секундного маятника в зависимости от широты , руководство Службы береговой службы США проинструктировало Чарльза Сандерса Пирсавесной 1875 года отправиться в Европу с целью проведения экспериментов с маятником на главных начальных станциях для операций такого рода, чтобы привести определения сил гравитации в Америке в связь с определениями сил гравитации в других частях света; а также с целью тщательного изучения методов проведения этих исследований в разных странах Европы. [13] [70] [71]

В 1886 году ассоциация сменила название на Международную геодезическую ассоциацию (нем. Internationale Erdmessung ). После смерти Иоганна Якоба Байера , Карлос Ибаньес е Ибаньес де Иберо стал первым президентом Международной ассоциации Геодезические от 1887 до его смерти в 1891. В течение этого периода Международная ассоциация Геодезические получила всемирное значение с присоединением Соединенных Штатов, Мексики, Чили, Аргентина и Япония. [72] [73] [43]

Попытки дополнить различные национальные геодезические системы, которые начались в 19 веке с основания Mitteleuropäische Gradmessung , привели к серии глобальных эллипсоидов Земли (например, Helmert 1906, Hayford 1910/1924), которые позже привели к развитию Всемирная геодезическая система . В настоящее время практическая реализация измерителя возможна повсюду благодаря атомным часам, встроенным в спутники GPS . [74] [75] [76]

Международный прототип счетчика [ править ]

Макрофотография национальной прототипной измерительной линейки № 27, сделанной в 1889 году Международным бюро мер и весов (BIPM) и переданной в США, которая служила стандартом для определения всех единиц длины в США с 1893 по 1960 год.

Тесные отношения, которые неизбежно существовали между метрологией и геодезией, объясняют, что Международная ассоциация геодезии , основанная для объединения и использования геодезических работ разных стран, с целью достижения нового и более точного определения формы и размеров земного шара, дала рождение идеи реформирования основ метрической системы, расширяя его и делая его международным. Нет, как это ошибочно предполагалось в течение определенного времени, что Ассоциация имела ненаучную мысль об изменении длины метра, чтобы точно соответствовать его историческому определению в соответствии с новыми значениями, которые будут найдены для земного меридиана. Но, занятые объединением дуг, измеренных в разных странах, и соединением соседних триангуляций, геодезисты столкнулись в качестве одной из главных трудностей с досадной неопределенностью, которая царила над уравнениями используемых единиц длины. Адольф Хирш , генерал Байер и полковник Ибаньесрешил, чтобы сделать все стандарты сопоставимыми, предложить Ассоциации выбрать счетчик для геодезической единицы и создать международный прототип счетчика, как можно меньше отличающийся от mètre des Archives. [59]

В 1867 году European Arc Measurement (нем. Europäische Gradmessung ) призвал к созданию нового международного прототипа измерителя (IPM) и организации системы, в которой национальные стандарты могли бы быть сопоставлены с ним. Французское правительство оказало практическую поддержку созданию Международной метрологической комиссии , которая собиралась в Париже в 1870 году и снова в 1872 году с участием около тридцати стран. [46] На заседании 12 октября Карлос Ибаньес и Ибаньес де Иберо был избран президентом Постоянного комитета Международной метрологической комиссии, которая должна была стать Международным комитетом мер и весов (ICWM). [46] [47] [57][77] [78] [Примечание 9]

Метрическая Конвенция была подписана 20 мая 1875 г. в Париже , и Международного бюро мер и весов была создана под руководством Международного комитета мер и весов . Президентство Карлос Ибаньес е Ibanez де Иберо было подтверждено на первом заседании Международного комитета по мерам и весам, 19 апреля 1875. Три других членов комитета, немецкий астроном, Вильгельм Ферстер , швейцарский метеоролог и физик , Генрих фон Уайлд представляющий Россию, и швейцарский геодезист немецкого происхождения Адольф Хирш также были в числе главных архитекторов Метрической конвенции. [50] [79][80]

В знак признания роли Франции в разработке метрической системы, BIPM базируется в Севре , недалеко от Парижа. Однако, как международная организация, BIPM находится под полным контролем дипломатической конференции, Conférence générale des poids et mesures (CGPM), а не правительства Франции. [4] [81]

В 1889 году Генеральная конференция по мерам и весам собралась в Севре, резиденции Международного бюро. Он совершил первый великий подвиг, продиктованный девизом, начертанным на фронтоне великолепного здания, то есть метрической системой: « A tous les temps, a tous les peuples » (На все времена, для всех народов); и этот акт заключался в утверждении и распространении среди правительств штатов, поддерживающих Метрическую конвенцию, прототипов эталонов неизвестной до сих пор точности, предназначенных для распространения метрической единицы по всему миру. [65]

Для метрологии вопрос расширения был фундаментальным; на самом деле ошибка измерения температуры, связанная с измерением длины пропорционально расширяемости эталона, и постоянно возобновляемые усилия метрологов по защите своих измерительных инструментов от мешающего влияния температуры ясно показали, какое значение они придают расширению. вызванные ошибки. Общеизвестно, например, что эффективные измерения возможны только внутри здания, помещения которого хорошо защищены от изменений внешней температуры, и само присутствие наблюдателя создает помехи, от которых часто необходимо проводить строгие меры предосторожности. Таким образом,Договаривающиеся государства также получили набор термометров, точность которых позволяет обеспечить точность измерения длины. Международный прототип также будет «линейным стандартом»; то есть измеритель был определен как расстояние между двумя линиями, нанесенными на полосе, что позволяет избежать проблем износа конечных стандартов.[65]

Создание международного прототипа счетчика и копий, которые являлись национальными стандартами, находилось в пределах технических возможностей того времени. Стержни были изготовлены из специального сплава, состоящего из 90%  платины и 10%  иридия , который был значительно тверже, чем чистая платина, и имел специальное X-образное поперечное сечение (« сечение Трески », названное в честь французского инженера Анри Треска ) для минимизации влияние деформации кручения при сравнении длины. [4] Первые кастинги оказались неудовлетворительными, и работа была отдана в лондонскую фирму Джонсона Матти.которому удалось произвести тридцать слитков в соответствии с требуемой спецификацией. Один из них, № 6, был определен как идентичный по длине mètre des Archives , и был освящен в качестве международного прототипа счетчика на первом заседании CGPM в 1889 году. Другие стержни, должным образом откалиброванные по международному прототипу, были распространены среди стран, подписавших Метрическую конвенцию, для использования в качестве национальных стандартов. [47] Например, США получили № 27 с калиброванной длиной0,999 9984 м ± 0,2 мкм (на 1,6 мкм меньше международного прототипа). [82]

Сравнение новых прототипов счетчика друг с другом и с счетчиком Комитета (французский язык: Mètre des Archives ) включало разработку специального измерительного оборудования и определение воспроизводимой шкалы температур. [2] Первое (и единственное) последующее сравнение национальных стандартов с международным прототипом было проведено между 1921 и 1936 годами, [4] [47] и показало, что определение измерителя сохранялось с точностью до 0,2 мкм. [83]В это время было решено, что требуется более формальное определение метра (решение 1889 года просто говорило, что «прототип при температуре таяния льда отныне будет представлять собой метрическую единицу длины»), и это было согласовано на 7-й сессии CGPM в 1927 г. [84]

Единицей измерения длины является метр, определяемый расстоянием в 0 ° между осями двух центральных линий, отмеченных на платино-иридиевом стержне, хранящемся в Международном бюро поидс и мер и заявленном прототипом счетчика. 1st  Conférence Générale des Poids et Mesures , этот стержень подвергается стандартному атмосферному давлению и поддерживается двумя цилиндрами диаметром не менее одного сантиметра, симметрично расположенными в одной горизонтальной плоскости на расстоянии 571 мм друг от друга.

Требования поддержки представляют собой точку Эйри прототипа-точки, разделенную 4 / 7 общей длину стержня, при которой изгибе или свисать бар сведен к минимуму. [85]

Работа BIPM по термометрии привела к открытию специальных сплавов железо-никель, в частности инвара , за что его директор, швейцарский физик Шарль-Эдуард Гийом , был удостоен Нобелевской премии по физике.в 1920 году. В 1900 году Международный комитет мер и весов откликнулся на запрос Международной ассоциации геодезии и включил в программу работы Международного бюро мер и весов исследование измерений проволоками из инвара. Эдвард Йадерин, шведский геодезист, изобрел метод измерения геодезических баз, основанный на использовании натянутых проводов при постоянном усилии. Однако до открытия инвара этот процесс был гораздо менее точным, чем классический метод. Шарль-Эдуар Гийом продемонстрировал эффективность метода Jäderin, улучшенного за счет использования нитей инвара. Он измерил базу в туннеле Симплон.в 1905 году. Точность измерений была равна точности старых методов, а скорость и легкость измерений были несравненно выше. [63] [86]

Интерферометрические варианты [ править ]

Лампа Krypton-86, которая использовалась для определения метра между 1960 и 1983 годами.

Первые интерферометрические измерения, выполненные с использованием международного прототипа измерителя, были выполнены Альбертом А. Михельсоном и Жан-Рене Бенуа (1892–1893) [87] и Бенуа, Фабри и Перо (1906) [88] с использованием красной линии. из кадмия . Эти результаты, которые дали длину волны линии кадмия ( λ  ≈ 644 нм), привели к определению Ангстрема как вторичной единицы длины для спектроскопических измерений, в первую очередь Международным союзом сотрудничества в области солнечных исследований (1907 г.) [89 ]а затем CIPM (1927). [47] [90] [Примечание 10] Работа Майкельсона в «измерения» счетчика прототипа с точностью до 1 / 10 длины волны ( <0,1  мкм) была одной из причин , по которой он был удостоен Нобелевской премии по физике в 1907 году . [4] [47] [91]

К 1950-м годам интерферометрия стала предпочтительным методом точных измерений длины, но оставалась практическая проблема, связанная с используемой системой единиц. Естественной единицей для выражения длины, измеренной с помощью интерферометрии, был ангстрём, но затем этот результат нужно было преобразовать в метры с использованием экспериментального коэффициента преобразования - длины волны света, которая использовалась, но измерялась в метрах, а не в ангстремах. Это добавляло дополнительную погрешность измерения к любому результату длины в метрах сверх погрешности фактического интерферометрического измерения.

Решение состояло в том, чтобы определить измеритель таким же образом, как Ангстрем был определен в 1907 году, то есть с точки зрения лучшей интерферометрической длины волны из имеющихся. Достижения как в экспериментальной технике, так и в теории показали, что линия кадмия на самом деле была скоплением тесно разделенных линий, и что это было связано с присутствием различных изотопов в природном кадмие (всего восемь). Чтобы получить наиболее точно определенную линию, необходимо было использовать моноизотопный источник, и этот источник должен содержать изотоп с четным числом протонов и нейтронов (чтобы иметь нулевой ядерный спин ). [4]

Некоторые изотопы кадмия , криптона и ртути удовлетворяют условию нулевого ядерного спина и имеют яркие линии в видимой области спектра.

Стандарт криптона [ править ]

Криптон представляет собой газ при комнатной температуре, что обеспечивает более легкое изотопное обогащение и более низкие рабочие температуры лампы (что уменьшает уширение линии из-за эффекта Доплера ), поэтому было решено выбрать оранжевую линию криптона-86 ( λ  ≈ 606 нм) в качестве нового стандарта длины волны. [4] [92]

Соответственно, 11-я  сессия CGPM в 1960 году согласовала новое определение счетчика: [84]

Измеритель представляет собой длину, равную 1 650 763,73  длины волны в вакууме излучения, соответствующего переходу между уровнями 2p 10 и 5d 5 атома криптона 86.

Измерение длины волны линии криптона не производилось напрямую по международному прототипу измерителя; вместо этого в вакууме определялось отношение длины волны линии криптона к длине волны кадмия. Затем это сравнивали с определением Фабри – Перо в 1906 г. длины волны линии кадмия в воздухе (с поправкой на показатель преломления воздуха). [4] [83] Таким образом, новое определение измерителя было прослежено как от старого прототипа измерителя, так и от старого определения ангстрема.

Стандарт скорости света [ править ]

Гелий-неоновый лазер в лаборатории Kastler-Броссель в Univ. Париж 6
Смотрите также: Метр § Определение скорости света

Лампа криптона-86 разряд операционного в тройной точке из азота (63,14 К, -210,01 ° С) был источник для интерферометрии состояния современного света в 1960 году, но вскоре должны быть заменено новым изобретением: лазера , из которых первая рабочая версия была построена в том же году , как переопределение метра. [93] Лазерный свет обычно очень монохроматический, а также когерентный (весь свет имеет одинаковую фазу , в отличие от света газоразрядной лампы), и то и другое является преимуществом для интерферометрии. [4]

Недостатки криптонового стандарта были продемонстрированы при измерении длины волны света гелий-неонового лазера, стабилизированного метаном ( λ  ≈ 3,39 мкм). Было обнаружено, что линия криптона асимметрична, поэтому для лазерного излучения можно было найти разные длины волн в зависимости от того, какая точка на линии криптона была взята за основу. [Примечание 11] Асимметрия также повлияла на точность измерения длины волны. [94] [95]

Развитие электроники также позволило впервые измерить частоту света в видимой области спектра или около нее, [ требуется дальнейшее объяснение ] вместо того, чтобы делать вывод о частоте из длины волны и скорости света . Хотя видимые и инфракрасные частоты все еще были слишком высокими для прямого измерения, можно было построить «цепочку» лазерных частот, которые при соответствующем умножении отличаются друг от друга только непосредственно измеряемой частотой в микроволновом диапазоне . Частота излучения лазера, стабилизированного метаном, оказалась равной 88,376 181 627 (50)  ТГц. [94] [96]

Независимые измерения частоты и длины волны, по сути, являются измерением скорости света ( c  = fλ ), а результаты, полученные с помощью лазера, стабилизированного метаном, дали значение скорости света с погрешностью, почти в 100 раз меньшей, чем предыдущие. измерения в микроволновом диапазоне. Или, что несколько неудобно, результаты дали два значения скорости света, в зависимости от того, какая точка на линии криптона была выбрана для определения измерителя. [Примечание 12] Эта неоднозначность была решено в 1975 году, когда 15  - ГК одобрили обычное значение скорости света , как точно 299 792 458 м с -1 . [97]

Тем не менее инфракрасный свет от лазера, стабилизированного метаном, был неудобен для практической интерферометрии. Лишь в 1983 году цепочка частотных измерений достигла линии 633 нм гелий-неонового лазера, стабилизированной молекулярным йодом . [98] [99] В том же году 17-я CGPM приняла определение метра в терминах общепринятого значения скорости света 1975 года: [100]

Метр длина пути , проходимого светом в вакууме в течение временного интервала 1 / 299,792,458 секунды.

Это определение было изменено в 2019 году: [3]

Метр (символ m) - это единица измерения длины в системе СИ. Он определяется как фиксированное числовое значение скорости света в вакууме c равным299 792 458 при выражении в единицах м⋅с -1 , где секунда определяется в терминах частоты цезия Δ ν Cs .

Концепция определения единицы длины через время получила некоторые комментарии. [101] В обоих случаях практическая проблема заключается в том, что время может быть измерено более точно, чем длина (одна часть из 10 13 в секунду при использовании цезиевых часов, в отличие от четырех частей из 10 9 для метра в 1983 году). [90] [101] Определение скорости света также означает, что измеритель может быть реализован с использованием любого источника света известной частоты, вместо того, чтобы определять «предпочтительный» источник заранее. Учитывая, что в видимом спектре йода имеется более 22 000 линий, каждая из которых потенциально может быть использована для стабилизации лазерного источника, преимущества гибкости очевидны.[101]

История определений с 1798 г. [ править ]

Определения метра с 1798 г. [102]
Основа определенияДатаАбсолютное
неуверенность		Относительный
неуверенность
1 / 10000000 часть одной половины меридиана , измерения по Деламбре и Méchain17980,5–0,1  мм10 −4
Первый прототип Mètre дез Архивы платины бар стандарт17990,05–0,01  мм10 −5
Платино-иридиевый слиток при температуре плавления льда (1-й CGPM )1889 г.0,2–0,1  мкм10 −7
Платино-иридиевый слиток при температуре плавления льда, атмосферное давление, поддерживаемый двумя роликами (7-я CGPM)1927 г.нана
1,650,763,73 длины волны света от указанного перехода в криптоне-86 (11-я CGPM)1960 г.0,01–0,005  мкм10 −8
Длина пути , проходимого светом в вакууме в 1 / 299,792,458 второго (17 ГКМВ)1983 г.0,1  нм10 −10

См. Также [ править ]

  • Измерение длины
  • История геодезии
  • Маятник секунд

Примечания [ править ]

  1. ^ Современное значение солнечного параллакса составляет8,794 143 угловых секунды. [14]
  2. ^ С 2012 года астрономическая единица определяется как точно149 597 870 700 метров или около 150 миллионов километров (93 миллиона миль).
  3. ^ Идея секундного маятника как эталона длины не умерла полностью, и такой эталон использовался для определения ярда в Соединенном Королевстве с 1843 по 1878 год.
  4. ^ В то время секунда определялась как часть времени вращения Земли и определялась часами, точность которых проверялась астрономическими наблюдениями. В 1936 году французские и немецкие астрономы обнаружили, что скорость вращения Земли нерегулярна. С 1967 года атомные часы определяют секунду. Для получения дополнительной информации см. Атомное время .
  5. ^ : Длина маятника является функцией промежутка времени, равного половине цикла.
    Следовательно, бытие .
  6. ^ a b Все значения в lignes относятся к toise de Pérou , а не к более позднему значению в mesures usuelles . 1  туаз  = 6  пиков ; 1  PIED  = 12  POUCES ; 1  пакет  = 12  линий ; Итак, 864  линии  = 1  туаз .
  7. ^ Расстояния измерены с помощью Google Планета Земля. Координаты:
    51 ° 02′08 ″ N 2 ° 22′34 ″ E / 51.03556°N 2.37611°E / 51.03556; 2.37611 (Belfry, Dunkirk) - Колокольня, Дюнкерк 44 ° 25′57 ″ N 2 ° 34′24 ″ E - Собор Родеза 41 ° 21′48 ″ N 2 ° 10 ′. 01 ″ E - Montjuïc , Барселона
     / 44.43250°N 2.57333°E / 44.43250; 2.57333 (Rodez Cathedral)
     / 41.36333°N 2.16694°E / 41.36333; 2.16694 (Montjuïc, Barcelona)
  8. ^ Контрольный сфероид WGS 84 имеет большую полуось6 378 137 0,0 м и уплощение 1 /298,257 223 563 .
  9. ^ Термин «прототип» не означает, что он был первым в серии и что за ним последуют другие стандартные измерители: «прототип» измерителя был первым в логической цепочке сравнений, то есть измерителем для которые сравнивались со всеми другими стандартами.
  10. ^ IUSR (позже названный Международным астрономическим союзом ) определил Ангстрема таким образом, что длина волны (в воздухе) линии кадмия составляла 6438,469 63  Å.
  11. ^ Принимая точку наибольшей интенсивностикачестве эталонной длины волны, линия метана имела длину волны 3.392 231 404 (12)  мкм; принимая за эталон средневзвешенную по интенсивности точку ("центр тяжести") линии криптона, длина волны линии метана составляет 3,392 231 376 (12)  мкм.
  12. ^ Измеренная скорость света была 299 792.4562 (11) км с -1 для определения «центр тяжести от» и 299 792,4587 (11) км с -1 для определения максимальной интенсивности, с относительной погрешностью у г  = 3,5 × 10 −9 .

Ссылки [ править ]

  1. ^ "BIPM - Международная комиссия метра" . www.bipm.org . Дата обращения 13 ноября 2019 .
  2. ^ a b "BIPM - la définition du mètre" . www.bipm.org . Дата обращения 17 июня 2019 .
  3. ^ Б девятого издание SI Брошюра , МБЫ , 2019, с. 131
  4. ^ a b c d e f g h i j Нельсон, Роберт А. (декабрь 1981 г.). «Основы международной системы единиц (СИ)» (PDF) . Учитель физики . 19 (9): 596–613. Bibcode : 1981PhTea..19..596N . DOI : 10.1119 / 1.2340901 .
  5. ^ a b c d e f g h Ларусс, Пьер, изд. (1874), "Métrique", Grand dictionnaire universel du XIXe siècle , 11 , Paris: Pierre Larousse, стр. 163–164 
  6. ^ a b c d Бигурдан, Гийом (1901). Le système métrique des poids et mesures; son établissement et sa growth gradient, avec l'histoire des opérations qui ont servi à déterminer le mètre et le kilogram . Университет Оттавы. Париж: Готье-Виллар. С.  7 , 148, 154.
  7. ^ Misura Universale , 1675
  8. ^ Гедж, Denis (2011). Le mètre du monde . Париж: Эд. дю Сеуил. п. 38. ISBN 9782757824900. OCLC  758713673 .
  9. ^ Simaan, Аркан. (2001). La science au péril de sa vie: les aventuriers de la mesure du monde . Париж: Vuibert. С. 124–125. ISBN 2711753476. OCLC  300706536 .
  10. ^ Пикард, Жан (1671). Mesure de la terre (на французском). С. 3–4 - via Gallica .
  11. ^ Бонд, Питер; Дюпон-Блох, Николя (2014). L'exploration du système solaire (на французском языке). Лувен-ля-Нев: Де Бек. С. 5–6. ISBN 9782804184964. OCLC  894499177 .
  12. ^ Пойнтинг, Джон Генри; Томпсон, Джозеф Джон (1907). Учебник физики: свойства вещества (4-е изд.). Лондон: Чарльз Гриффин. п. 20 .
  13. ^ a b Фэй, Эрве (1880). "Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des Sciences / publiés ... par MM. Les secrétaires perpétuels" . Галлика (на французском). С. 1463–1465 . Проверено 19 июня 2019 .
  14. ^ Военно-морская обсерватория США (2018), «Избранные астрономические константы» (PDF) , Астрономический альманах в Интернете , стр. K7
  15. ^ a b c Био, Жан-Батист ; Араго, Франсуа (1821). Recueil d'abservations géodésiques, Astronomiques and Physics, exécutées par ordre du Bureau des Longitude de France, en Espagne, en France, en Angleterre et en Écosse, для определения вариаций песантера и степеней земли на пролонгации Меридиен де Пари , faisant suite au troisième volume de la Base du Système métrique (на французском языке). С. 523, 529 . Проверено 14 сентября 2018 г. - через Gallica .
  16. ^ Бонд, Питер; Дюпон-Блох, Николя (2014). L'exploration du système solaire [ Исследование Солнечной системы ] (на французском языке). Лувен-ля-Нев: Де Бек. С. 5–6. ISBN 9782804184964. OCLC  894499177 .
  17. ^ "Première détermination de la distance de la Terre au Soleil" [Первое определение расстояния от Земли до Солнца]. Les 350 ans de l'Observatoire de Paris (на французском языке) . Проверено 5 сентября 2018 года .
  18. ^ "1967LAstr..81..234G Страница 234" . adsbit.harvard.edu . п. 237 . Проверено 5 сентября 2018 года .
  19. ^ «INRP - CLEA - Архивы: Fascicule N ° 137, Printemps 2012 Les Distance » [NPRI - CLEA - Архивы: Выпуск N ° 137, Весна 2012 Расстояния]. clea-astro.eu (на французском) . Проверено 5 сентября 2018 года .
  20. ^ Пикард, Жан (1671). Mesure de la terre (на французском). п. 23 . Проверено 5 сентября 2018 года - через Gallica .
  21. ^ a b c Чисхолм, Хью, изд. (1911). "Земля, рисунок"  . Encyclopdia Britannica . 08 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета.
  22. ^ a b c "Histoire du mètre" [История метра]. Direction Générale des Entreprises (DGE) (на французском языке) . Проверено 12 сентября 2018 года .
  23. ^ «Уравнение Клеро | математика» . Британская энциклопедия . Проверено 10 июня 2020 .
  24. ^ a b Perrier, Général (1935). "Historique Sommaire de la Geodesie". Thalès . 2 : 117–129. ISSN 0398-7817 . JSTOR 43861533 .  
  25. ^ a b c Леваллуа, Жан-Жак (май – июнь 1986 г.). "L'Académie Royale des Sciences et la Figure de la Terre" [Королевская академия наук и форма Земли]. La Vie des Sciences (на французском языке). 3 : 290. Bibcode : 1986CRASG ... 3..261L . Проверено 4 сентября 2018 года - через Gallica.
  26. ^ a b Мурдин, Пол (2009). Полный меридиан славы: опасные приключения в соревновании по измерению Земли . Нью-Йорк; Лондон: Книги Коперника / Спрингер. ISBN 9780387755342.
  27. ^ Мартин, Жан-Пьер; МакКоннелл, Анита (20 декабря 2008 г.). «Присоединение к обсерваториям Парижа и Гринвича» . Примечания и отчеты Королевского общества . 62 (4): 355–372. DOI : 10.1098 / RSNR.2008.0029 . ISSN 0035-9149 . 
  28. ^ Порте Пьер (2011). "La mesure de Paris" [Мера Парижа] (на французском). Лаборатория западной медицинской помощи в Париже - через Sciences de l'Homme et de la Société. Cite journal requires |journal= (help)
  29. ^ a b c d Кларк, Александр Росс; Джеймс, Генри (1 января 1873 г.). XIII. Результаты сличений эталонов длины Англии, Австрии, Испании, Соединенных Штатов, мыса Доброй Надежды и второго российского эталона, проведенных в Управлении артиллерийского надзора в Саутгемптоне. С предисловием и примечаниями к Греческие и египетские меры длины сэра Генри Джеймса " . Философские труды Лондонского королевского общества . 163 : 445–469. DOI : 10,1098 / rstl.1873.0014 . ISSN 0261-0523 . 
  30. ^ a b c d Кларк, Александр Росс (1 января 1867 г.). «X. Резюме результатов сличений эталонов длины Англии, Франции, Бельгии, Пруссии, России, Индии, Австралии, сделанных в Управлении разведки боеприпасов в Саутгемптоне». Философские труды Лондонского королевского общества . 157 : 161–180. DOI : 10,1098 / rstl.1867.0010 . ISSN 0261-0523 . S2CID 109333769 .  
  31. ^ О'Коннор, JJ; Робертсон, EF (апрель 2003 г.). «Жан Шарль де Борда» . Школа математики и статистики Университета Сент-Эндрюс, Шотландия . Дата обращения 13 октября 2015 .
  32. ^ Дидро, Дени; Д'Аламбер, Жан ле Ронд (ред.). «Фигура де ла Терре» [Фигура Земли]. Encyclopédie ou Dictionnaire raisonné des Sciences, des Arts et des métiers . Париж: Une Société de Gens de Lettres . Проверено 28 ноября 2019 г. - через Чикагский университет.
  33. ^ Дидро, Дени; Д'Аламбер, Жан ле Ронд (ред.). «Дегре» . Encyclopédie ou Dictionnaire raisonné des Sciences, des Arts et des métiers . Париж: Une Société de Gens de Lettres . Проверено 28 ноября 2019 г. - через Чикагский университет.
  34. ^ Дидро, Дени; Д'Аламбер, Жан ле Ронд (ред.). «Маятник» . Encyclopédie ou Dictionnaire raisonné des Sciences, des Arts et des métiers . Париж: Une Société de Gens de Lettres . Проверено 28 ноября 2019 г. - через Чикагский университет.
  35. ^ Фэй, Эрве (1880). "Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des Sciences / publiés ... par MM. Les secrétaires perpétuels" . Галлика . С. 1463–1466 . Проверено 28 ноября 2019 .
  36. ^ a b Совет Национальной промышленной конференции (1921 г.). Метрика против английской системы мер и весов ... The Century Co., стр. 10–11 . Проверено 5 апреля 2011 года .
  37. ^ a b Олдер, Кен (2002). Мера всего - семилетняя одиссея, изменившая мир . Лондон: Abacus. С. 227–230. ISBN 0-349-11507-9.
  38. Перейти ↑ Alder, Ken (2002). Мера всего - семилетняя одиссея, изменившая мир . Лондон: Abacus. С. 240–241. ISBN 978-0349115078.
  39. ^ Табличка на стене рядом со счетчиком.
  40. ^ "Электронная выставка: Фердинанд Рудольф Хасслер" . www.fr-hassler.ch . Проверено 12 сентября 2018 года .
  41. ^ Jouffroy, Ахиллы де (1785-1859) Auteur его описание (1852-1853). Dictionnaire des изобретений и découvertes anciennes et modernes, dans les science, les arts et l'industrie .... 2. HZ / recueillis et mis en ordre par M. le marquis de Jouffroy; publié par l'abbé Migne, ...
  42. ^ Лебон, Эрнест (1846-1922) Автор текстов (1899). Histoire abrégée de l'astronomie / par Ernest Lebon, ...
  43. ^ a b c d Солер, Т. (10 февраля 1997 г.). «Профиль генерала Карлоса Ибаньеса и Ибаньеса де Иберо: первого президента Международной геодезической ассоциации». Журнал геодезии . 71 (3): 180. Bibcode : 1997JGeod..71..176S . CiteSeerX 10.1.1.492.3967 . DOI : 10.1007 / s001900050086 . ISSN 0949-7714 . S2CID 119447198 .   
  44. ^ Лебон, Эрнест (1899). Histoire abrégée de l'astronomie (на французском языке). С. 168–169 . Проверено 14 сентября 2018 г. - через Gallica .
  45. ^ «Номинация геодезической дуги Струве для включения в Список всемирного наследия» (PDF) . п. 29 . Дата обращения 13 мая 2019 .
  46. ^ a b c Международная метрологическая комиссия (1870–1872 гг.) . Международное бюро мер и весов . Проверено 15 августа 2010 года .
  47. ^ a b c d e f BIPM и эволюция определения счетчика , Международное бюро мер и весов , данные получены 30 августа 2016 г.
  48. ^ a b «Единицы, физические», Британская энциклопедия , 27 (11 изд.), 1911, стр. 738–745
  49. ^ Kennelly, Артур Э. (1931). «Рационализированные против нерационализированных практических электромагнитных единиц». Труды Американского философского общества . 70 (2): 103–119.
  50. ^ a b c Дебарбат, Сюзанна; Куинн, Терри (1 января 2019 г.). "Les origines du système métrique en France et la Convention du mètre de 1875, qui a ouvert la voie au Système international d'unités et à sa révision de 2018" . Comptes Rendus Physique . Новая международная система единиц / Le nouveau Système international d'unités (на французском языке). 20 (1): 6–21. Bibcode : 2019CRPhy..20 .... 6D . DOI : 10.1016 / j.crhy.2018.12.002 . ISSN 1631-0705 . 
  51. ^ Encyclopdia Universalis (Фирма) (1996). Encyclopædia universalis (на французском языке). 10 . Париж: Универсальная энциклопедия. п. 370. ISBN 978-2-85229-290-1. OCLC  36747385 .
  52. ^ Саруханян, Э.И.; Уокер, Дж. М. «Международная метеорологическая организация (ИМО) 1879-1950» (PDF) . Дата обращения 16 июня 2020 .
  53. ^ "Береговое и геодезическое наследие службы - Центральная библиотека NOAA" . 19 декабря 2015. Архивировано из оригинала 19 декабря 2015 года . Проверено 8 сентября 2018 года .
  54. ^ a b «История NOAA - Хронология наследия NOAA - 1800-е годы» . www.history.noaa.gov . Проверено 8 сентября 2018 года .
  55. ^ a b c «Доступ и использование - Центральная библиотека NOAA» . 6 сентября 2014. Архивировано из оригинала 6 сентября 2014 года . Проверено 8 сентября 2018 года .
  56. ^ "Электронная выставка: Фердинанд Рудольф Хасслер" . www.fr-hassler.ch . Проверено 8 сентября 2018 года .
  57. ^ a b c «Заметка по истории IAG» . Домашняя страница IAG . Проверено 19 сентября 2018 года .
  58. ^ Леваллуа, Жан-Жак (1980). «Международная ассоциация геодезии: историческое уведомление» (PDF) . Бюллетень Géodésique . 54 (3): 253, 257. DOI : 10.1007 / BF02521470 . S2CID 198204435 .  
  59. ^ a b Хирш, Адольф (1891). «Извещение Le General Ibanez Necrologique Lue au Comite International des Poids et Mesure, 12 сентября и датская конференция Geodesique de Florence, 8 октября 1891 года» [Некрологические записи General Ibanez, прочитанные в Международном комитете весов и измерений, 12 сентября и В Геодезической конференции Флоренции, 8 октября 1891 г.] (PDF) - через BIPM.
  60. ^ a b Гийом, Шарль Эдуард (1920). «Некрологическое извещение Ф. да Паула Аррильяга и Гарро» (PDF) . archive.wikiwix.com . С. 110–111. Архивировано из оригинального (PDF) 1920 года . Проверено 14 сентября 2018 года .
  61. ^ Ибаньес е Ибаньес де Иберо, Карлос (1866). "Exposé de l'état des Travaux géodésiques poursuivis en Espagne, коммюнике à la Commission permanente de la Conférence internationale", в составе полковника Ибаньеса, члена Королевской академии наук и делегаций Gouvernement-de la Berneme depagnichteol. für das Jahr 1865. :: Публикации МАСС " . Publications.iass-potsdam.de . С. 56–58 . Проверено 10 декабря 2019 .
  62. ^ Expériences faites avec l'appareil à mesurer les bas appertant à la Commission de la carte d'Espagne /: ouvrage publié par ordre de la reine (на французском языке). J. Dumaine. 1860 г.
  63. ^ a b c Гийом, Ч-Эд (1906). "La mesure rapide des Bas géodésiques" . Journal de Physique Théorique et Appliquée (на французском языке). 5 (1): 243. DOI : 10,1051 / jphystap: 019060050024200 . ISSN 0368-3893 . 
  64. ^ Мустафа, Исмаил (1864). Recherche des coefficients de dilatation et étalonnage de l'appareil à mesurer les base géodésiques appartenant au gouvernement égyptien [ Исследование коэффициентов расширения и калибровка устройства для измерения геодезических баз, принадлежащих правительству Египта ] (на французском языке). Париж: В. Гупи и Ко.
  65. ^ a b c Гийом, Шарль-Эдуар (11 декабря 1920 г.). «Нобелевская лекция: Инвар и Элинвар» . NobelPrize.org . п. 448 . Дата обращения 21 мая 2020 .
  66. ^ «Метрический закон 1866 года - Метрическая ассоциация США» . usma.org . Проверено 28 сентября 2020 .
  67. ^ Bericht über die Verhandlungen der vom 30. Сентябрь по 7 октября 1867 г. zu BERLIN abgehaltenen allgemeinen Conferenz der Europäischen Gradmessung (PDF) . Берлин: Central-Bureau der Europäischen Gradmessung. 1868. С. 123–134.
  68. ^ Лебон, Эрнест (1899). Histoire abrégée de l'astronomie . Готье-Виллар.
  69. ^ a b Хирш, Адольф (1875). "Bulletin de la Société des Sciences Naturelles de Neuchâtel. Vol. 10" . E-Periodica (на французском языке). С. 255, 256 . Проверено 28 сентября 2020 .
  70. ^ а б Ибаньес е Ибаньес де Иберо, Карлос (1881). Обсуждения, проведенные перед Реальной Академией Сьенсиас, Экзактас Физикас и Природы, в публичном приеме Дона Хоакина Барракера и Ровира (PDF) . Мадрид: Imprenta de la Viuda e Hijo de DE Aguado. С. 70, 78.
  71. ^ "Отчет Чарльза С. Пирса о его второй поездке в Европу для ежегодного отчета суперинтенданта Службы береговой службы США, Нью-Йорк, 18.05.1877" . Проверено 25 августа 2019 г. - через Universidad de Navarra.
  72. ^ Torge, Wolfgang (2015), из регионального проекта в Международной организации: "Байеру-Helmert-Эра" Международной ассоциации геодезии 1862-1916 , Международная ассоциация геодезии симпозиумах, 143 ., Springer International Publishing, стр 3 -18, DOI : 10.1007 / 1345_2015_42 , ISBN 9783319246031
  73. ^ Torge, W. (25 марта 2005). «Международная ассоциация геодезии с 1862 по 1922 год: от регионального проекта до международной организации». Журнал геодезии . 78 (9): 558–568. Bibcode : 2005JGeod..78..558T . DOI : 10.1007 / s00190-004-0423-0 . ISSN 0949-7714 . S2CID 120943411 .  
  74. ^ Laboratoire national de métrologie et d'essais (13 июня 2018 г.), Le mètre, l'aventure continue ... , получено 17 июня 2019 г.
  75. ^ "Histoire du mètre" . Direction Générale des Entreprises (DGE) (на французском языке) . Дата обращения 17 июня 2019 .
  76. ^ "BIPM - mises en pratique" . www.bipm.org . Дата обращения 1 октября 2020 .
  77. ^ Torge, W. (1 апреля 2005). «Международная ассоциация геодезии с 1862 по 1922 год: от регионального проекта до международной организации». Журнал геодезии . 78 (9): 558–568. Bibcode : 2005JGeod..78..558T . DOI : 10.1007 / s00190-004-0423-0 . ISSN 1432-1394 . S2CID 120943411 .  
  78. ^ Procès-verbaux: Commission Internationale дю Mètre. Réunions générales de 1872 (на французском языке). Imprim. Нация. 1872. С. 153–155.
  79. ^ МЕЖДУНАРОДНЫЙ КОМИТЕТ DES POIDS ET MESURES. (1876 г.). PROCÈS-VERBAUX DES SÉANCES DE 1875-1876 (PDF) . Париж: Готье-Виллар. п. 3.
  80. ^ COMlTÉ INTERNATIONAL DES POIDS ET MESURES. (1903). PROCÈS-VERBAUX DES SÉANCES. DEUXIÈME SÉRIE. ТОМ II. СЕССИЯ DE 1903 . Париж: Готье-Вильяр. С. 5–7.
  81. ^ Статья 3, Метрическая конвенция .
  82. ↑ National Prototype Meter № 27 , Национальный институт стандартов и технологий , заархивировано из оригинала 16 сентября 2008 г. , получено 17 августа 2010 г.
  83. ^ а б Баррелл, Х. (1962). «Метр». Современная физика . 3 (6): 415–434. Bibcode : 1962ConPh ... 3..415B . DOI : 10.1080 / 00107516208217499 .
  84. ^ a b Международное бюро мер и весов (2006), Международная система единиц (СИ) (PDF) (8-е изд.), стр. 142–143, 148, ISBN  92-822-2213-6, архивировано (PDF) из оригинала 14 августа 2017 г.
  85. Перейти ↑ Phelps, FM III (1966). "Воздушные точки метрической планки". Американский журнал физики . 34 (5): 419–422. Bibcode : 1966AmJPh..34..419P . DOI : 10.1119 / 1.1973011 .
  86. ^ "Шарль-Эдуард Гийом (1861-1938)" (PDF) . BIPM . 1938 г.
  87. ^ Майкельсон, AA ; Бенуа, Жан-Рене (1895). "Détermination expérimentale de la valeur du mètre en longueurs d'ondes lumineuses". Travaux et Mémoires du Bureau International des Poids et Mesures (на французском языке). 11 (3): 85.
  88. ^ Бенуа, Жан-Рене; Фабри, Чарльз ; Перо, А. (1907). "Nouvelle détermination du Mètre en longueurs d'ondes lumieuses" . Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des Sciences (на французском языке). 144 : 1082–1086.
  89. ^ «Определение значения длины волны красной линии кадмия в Ангстремах, рассматриваемой как первичный эталон» [Определение значения в Ангстремах длины волны красной линии кадмия, рассматриваемой как первичный эталон]. Труды Международного союза сотрудничества в исследованиях солнечной энергии (на французском языке). 2 : 18–34. 21 мая 1907 г. Bibcode : 1908TIUCS ... 2 ... 17.
  90. ^ a b Hollberg, L .; Оутс, CW; Wilpers, G .; Хойт, CW; Парикмахер, ZW; Diddams, SA; Оскай, WH; Бергквист, JC (2005). «Справочные материалы по оптической частоте / длине волны» (PDF) . Журнал физики B: атомная, молекулярная и оптическая физика . 38 (9): S469 – S495. Bibcode : 2005JPhB ... 38S.469H . DOI : 10.1088 / 0953-4075 / 38/9/003 .
  91. ↑ Нобелевская премия по физике 1907 г. - презентационная речь , Нобелевский фонд , получено 14 августа 2010 г.
  92. ^ Бэрд, KM; Хоулетт, Л. Е. (1963). «Международный стандарт длины». Прикладная оптика . 2 (5): 455–463. Bibcode : 1963ApOpt ... 2..455B . DOI : 10,1364 / AO.2.000455 .
  93. ^ Maiman, TH (1960). «Вынужденное оптическое излучение в рубине». Природа . 187 (4736): 493–494. Bibcode : 1960Natur.187..493M . DOI : 10.1038 / 187493a0 . S2CID 4224209 . 
  94. ^ а б Эвенсон, КМ; Уэллс, JS; Петерсен, Франция; Danielson, BL; День, ГВт; Баргер, Р.Л .; Холл, JL (1972). "Скорость света от прямых измерений частоты и длины волны лазера, стабилизированного метаном". Письма с физическим обзором . 29 (19): 1346–1349. Bibcode : 1972PhRvL..29.1346E . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.29.1346 .
  95. ^ Баргер, RL; Холл, JL (1973). «Длина волны насыщенной лазером линии поглощения метана 3,39 мкм». Письма по прикладной физике . 22 (4): 196–199. Bibcode : 1973ApPhL..22..196B . DOI : 10.1063 / 1.1654608 . S2CID 1841238 . 
  96. ^ Эвенсон, KM; День, ГВт; Уэллс, JS; Mullen, LO (1972). «Расширение измерения абсолютной частоты для непрерывного He-Ne-лазера на 88 ТГц (3,39 мкм)». Письма по прикладной физике . 20 (3): 133–134. Bibcode : 1972ApPhL..20..133E . DOI : 10.1063 / 1.1654077 . S2CID 118871648 . 
  97. ^ Резолюция 2 15-го CGPM . 15-е заседание Генеральной конференции по мерам и весам . Международное бюро мер и весов . 1975 г.
  98. ^ Pollock, CR; Дженнингс, Д.А.; Петерсен, Франция; Уэллс, JS; Друллинджер, RE; Beaty, EC; Эвенсон, К.М. (1983). «Прямые частотные измерения переходов на 520 ТГц (576 нм) в йоде и 260 ТГц (1,15 мкм) в неоне». Письма об оптике . 8 (3): 133–135. Bibcode : 1983OptL .... 8..133P . DOI : 10.1364 / OL.8.000133 . PMID 19714161 . S2CID 42447654 .  
  99. ^ Дженнингс, DA; Pollock, CR; Петерсен, Франция; Друллинджер, RE; Эвенсон, КМ; Уэллс, JS; Холл, JL; Layer, HP (1983). «Прямое измерение частоты I 2- стабилизированного He – Ne 473-ТГц (633 нм) лазера». Письма об оптике . 8 (3): 136–138. Bibcode : 1983OptL .... 8..136J . DOI : 10.1364 / OL.8.000136 . PMID 19714162 . 
  100. ↑ Резолюция 1, 17-е заседание Генеральной конференции по мерам и весам , 1983 г.
  101. ^ a b c Уилки, Том (27 октября 1983 г.). «Пора заново замерить счетчик» . New Scientist (27 октября 1983 г.): 258–263.
  102. ^ Кардарелли, Франсуа (2003). Энциклопедия научных единиц, весов и мер . ISBN компании Springer-Verlag London Ltd.  978-1-4471-1122-1.

Внешние ссылки [ править ]

  • Чисхолм, Хью, изд. (1911). «Метрическая система»  . Encyclopdia Britannica . 18 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета.