Metro | |
Sello de la Oficina Internacional de Pesas y Medidas | |
Información | |
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Sistema | Unidades base del Sistema Internacional |
Unidad de… | Largo |
Símbolo | metro |
Conversiones | |
1 minuto ... | es igual a... |
Unidades de EE. UU. | ≈3,280 84 pies (1 pie = 30,48 cm) |
≈39.370 1 pulgada (1 pulgada = 2.54 cm) | |
El metro del símbolo m, es la unidad de longitud del Sistema Internacional (SI). Es una de sus siete unidades básicas , a partir de la cual se construyen las unidades derivadas (las unidades SI de todas las demás cantidades físicas ).
La primera unidad de medida de la métrica inicial , metro (el griego μέτρον / Metron , " medida ") se definió primero como la parte de 10 millones de e de una tierra de medio meridiano , luego como la longitud de un metro estándar internacional, luego como un múltiplo de una cierta longitud de onda y, finalmente, desde 1983 , como "la longitud de la trayectoria recorrida por la luz en un vacío durante un tiempo de 299 792 458 ª de un segundo ".
La primera aparición del metro data de 1650 como siendo la longitud de un péndulo batiendo la segunda , idea de una "medida universal", es decir de un " metro cattolico " (según el italiano Tito Livio Burattini ), de donde vendrá la palabra metro . Desde esa fecha, siempre mantendrá este orden de magnitud en sus múltiples definiciones.
" Fijamos la unidad de medida en la décima millonésima parte de un cuarto del meridiano y lo llamamos metro ". La11 de julio de 1792, en su informe a la Académie des Sciences sobre la nomenclatura de medidas lineales y superficiales, Borda , Lagrange , Condorcet y Laplace definen por primera vez lo que se convertirá casi un siglo después en la unidad de referencia internacional de longitudes de medida.
La palabra "metro" ya se había utilizado en el idioma francés durante más de un siglo en palabras compuestas como termómetro (1624, Leurechon ) o barómetro (1666).
La 19 de marzo de 1791, la Real Academia de Ciencias adopta el informe de una comisión compuesta por Condorcet , Borda , Laplace y Monge y que recomienda elegir, como base del nuevo sistema universal de pesos y medidas, la décima millonésima parte del cuadrante de las meridiano que pasa por París. La26 de marzo de 1791, la Asamblea Nacional, a petición de Talleyrand y en vista del informe de la Academia de Ciencias, votó a favor de realizar la medición de un arco meridiano desde Dunkerque hasta Barcelona para dar una base objetiva a la nueva unidad de medida.
Delambre y Méchain se encargan de medir con precisión el arco meridiano desde Dunkerque hasta Barcelona. La triangulación se realiza enJunio 1792 a 1798, con 115 triángulos y dos bases: la de Melun y la de Perpignan . Los ángulos se miden utilizando el método de círculos repetidos de Borda.
Las operaciones aún no se completan hasta 1793, se debe adoptar un primer medidor provisional. Basado en los cálculos del meridiano de Nicolas-Louis de Lacaille en 1758 y con una longitud de 3 pies 11 líneas 44 centésimas, o 443,44 líneas del Toise de Paris, este metro provisional se propone enDe enero de 1793 por Borda, Lagrange, Condorcet y Laplace y adoptado por decreto el 1 st de agosto de 1 793 por la Convención.
Con la ley del 18 año germinal III (7 de abril de 1795), la Convención instituye el sistema métrico decimal y continúa las mediciones del meridiano terrestre que había sido interrumpido a fines de 1793 por el Comité de Seguridad Pública.
El cuarto mesidor año VII (22 de junio de 1799), el prototipo del metro final, en platino, de acuerdo con los nuevos cálculos del meridiano, es presentado al Consejo de los Quinientos y al Consejo de Ancianos por una delegación y luego es depositado en los Archivos Nacionales.
La ley del 19 Frimaire año VIII (10 de diciembre de 1799) promulgada al inicio del Consulado, instituye el metro final. El contador provisional fijado en las leyes de1 st de agosto de 1 793ya partir de los 18 años germinativos III se revoca. Se sustituye por el metro final, cuya longitud fijada por las medidas del meridiano de Delambre y Méchain es 3 pies 11 líneas 296 milésimas.
En 1801, la República Helvética a instancias de Johann Georg Tralles promulgó una ley introduciendo el sistema métrico que nunca se aplicó, porque en 1803 la competencia de pesos y medidas recayó en los cantones . En el territorio del actual cantón de Jura , entonces anexado a Francia ( Mont-Terrible ), el metro fue adoptado en 1800. El cantón de Ginebra adoptó el sistema métrico en 1813, el cantón de Vaud en 1822, el cantón de Valais en 1824 y el cantón de Neuchâtel en 1857.
La 2 de abril de 1807, Ferdinand Rudolph Hassler presentó a Albert Gallatin , Secretario del Tesoro de los Estados Unidos, su candidatura para la realización de la encuesta costera de los Estados Unidos , donde había traído una copia del metro de los Archivos en 1805.
Los Países Bajos adoptaron el metro desde 1816, seguidos de Grecia en 1836.
En febrero-marzo de 1817, Ferdinand Rudolph Hassler, estandariza su aparato para medir bases calibradas en el metro que será la unidad de longitud adoptada para la cartografía americana.
En 1832, Carl Friedrich Gauss, que estaba trabajando en el campo magnético de la Tierra, propuso agregar el segundo a las unidades fundamentales del metro y el kilogramo en la forma del sistema CGS ( centímetro , gramo , segundo ).
En 1834, se volvió a medir la base geodésica del Grand-Marais entre Walperswil y Sugiez . Esta base debe servir como origen para la triangulación del mapa Dufour , el mapa de Suiza que será premiado en la Exposición Universal de 1855 en París . Para este mapa a 1: 100.000 , se adopta el metro como unidad de longitud. Ese mismo año 1834, Ferdinand Rudolph Hassler , Superintendente de Coast Survey que había medido esta base en 1791 y 1797 con Johann Georg Tralles midió en Fire Island al sur de Long Island una base geodésica utilizando su dispositivo de medición de base compuesto por cuatro barras de hierro unidas entre sí por un total de ocho metros de largo.
La ley de 4 de julio de 1837 Prohibido en Francia a partir de 1840 todos los pesos y medidas distintos de los establecidos por las leyes del 18 Germinal año III (7 de abril de 1795) y a partir del 19 Frimaire año VIII (10 de diciembre de 1799) constitutivo del sistema métrico decimal.
La 28 de julio de 1866, el Congreso de los Estados Unidos permite el uso del sistema métrico en todo Estados Unidos .
En 1889, la primera Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM) redefinió el medidor como la distancia entre dos puntos en una barra de una aleación de 90% de platino y 10% de iridio. El criterio es una barra en "X" de 20 × 20 mm de lado y 102 cm de largo. Las graduaciones dan la longitud del metro con una precisión de 10 elevado a -7, es decir, un grado de precisión tres veces mayor que el del metro de los archivos de 1799. Esta barra estándar se conserva en el BIPM de Saint-Cloud en Francia. Se realizan treinta copias numeradas y se envían a los distintos países miembros. Esto implica el desarrollo de un aparato especial que permita la comparación de los nuevos estándares entre sí y con el Metro de los Archivos y la definición de una escala de temperatura reproducible. Este trabajo dio lugar a la invención del invar que le valió a Charles-Édouard Guillaume , director de la Oficina Internacional de Pesas y Medidas, el Premio Nobel de Física en 1920.
En 1960, la XI Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM) derogó la definición de metro vigente desde 1889, basada en el prototipo internacional en platino iridio. Define el metro, la unidad de longitud del Sistema Internacional (SI), como igual a 1.650.763,73 longitudes de onda de radiación de vacío correspondientes a la transición entre los niveles 2p10 y 5d5 del átomo de criptón 86.
En 1983, se derogó la definición del metro basada en el átomo de kriptón-86 vigente desde 1960. El metro, la unidad SI de longitud, está definido por la 17ª CGPM como la longitud de la trayectoria recorrida en el vacío por la luz durante un período de 1 / 299,792,458 de segundo.
Comenzando el 20 de mayo de 2019, la definición de medidor adoptada en la 26a reunión de CGPM de noviembre 2018es: "El metro, símbolo m, es la unidad SI de longitud. Se define tomando el valor numérico fijo de la velocidad de la luz en el vacío, c, igual a 299,792,458 cuando se expresa en ms - 1, definiéndose el segundo en función de ΔνCs ”. En esta definición, ΔνCs es la frecuencia de la transición hiperfina del estado fundamental del átomo de cesio 133 no perturbado igual a 9 192 631 770 Hz .
La 8 de mayo de 1790, la Asamblea Nacional Constituyente está a favor de la creación de un sistema de medición estable, uniforme y sencillo. La19 de mayo de 1790, Condorcet crea una comisión que comprende, además de él, a Jean-Charles de Borda, Coulomb, Joseph Louis de Lagrange, Laplace, Lavoisier y Tillet. La comisión está estudiando tres posibilidades de medición:
Ella hace su informe en De octubre de 1790. La medición con el péndulo se abandona por un lado por las variaciones de la gravitación terrestre, por otro lado por la interferencia del factor tiempo en la determinación de la unidad de longitud con el péndulo.
La 16 de febrero de 1791, a propuesta de Borda - inventor del péndulo y del “círculo de repetición” que lleva su nombre - se constituye una comisión encargada de fijar la base de la unidad de medida. La comisión está formada por Borda, Condorcet, Laplace, Lagrange y Monge. Son necesarios dispositivos de medición geodésicos precisos y fiables, como la regla para las longitudes y el círculo de repetición para los ángulos, con una precisión de un segundo de arco, que Borda es el inventor con Etienne Lenoir.
No se retiene la medida del círculo ecuatorial. Es la magnitud de una cuarta parte del meridiano terrestre lo que servirá de base para el nuevo sistema de medición. El informe final sobre la elección de una unidad de medida presentado en19 de marzo de 1791por Condorcet a la Academia propone que la unidad de longitud, bautizada "metro", es igual a la diez millonésima parte de un cuarto del meridiano terrestre. Propone que no midamos todo el cuarto del meridiano, sino únicamente, en el paralelo de 45 ° y al nivel del mar, el arco de nueve grados y medio que separa Dunkerque de Barcelona.
Mientras que Galileo afirmó el isocronismo de los péndulos, Huygens encuentra que el período del péndulo depende de la amplitud de su movimiento para grandes oscilaciones. Inspirado por la investigación de Christopher Wren sobre la cicloide, equipó sus péndulos con arcos cicloidales que garantizan el isocronismo de las vibraciones al independizar el período de la amplitud. Huygens determina la longitud del péndulo que late al segundo a 3 pies, 3 pulgadas y 3/10 de pulgada de Inglaterra. En 1659, Huygens introdujo un parámetro adicional en el cálculo del período de un péndulo, la gravedad, del cual el péndulo también se convierte en un instrumento de medición.
En 1668, el filósofo inglés John Wilkins propuso una medida universal en unidades decimales basada en una correlación entre la longitud y una medida de tiempo de un segundo en el péndulo. Su longitud fundamental era de 38 pulgadas prusianas o 993,7 mm (1 pulgada prusiana equivale a 26,15 mm).
En 1670 Gabriel Mouton propuso un sistema de medición decimal utilizando como unidad de medida una fracción de la circunferencia de la tierra en lugar de la longitud de un péndulo o las medidas del cuerpo humano. Su "virgula geométrica" tenía una longitud de seiscientas milésimas partes de un grado de arco de un meridiano (aproximadamente 0,18 m). Es múltiple, la "virga" tenía aproximadamente el tamaño de la cabeza gorda (1,80 m).
En 1670, Jean Picard realizó idénticas medidas de 440 líneas 1/2 de un péndulo batiendo el segundo en la isla de Heune, Lyon, Bayona y Sète. En 1671, en su libro Medición de la Tierra , propuso abandonar los estándares de medición de materiales como la tabla de alturas para referirse a un original invariable y universal resultante de la naturaleza y probado por cálculo. Aboga por una unidad universal de longitud, el "radio astronómico", es decir, la longitud de un péndulo con segundos.
Pero en 1672, Jean Richer observó en Cayena, o de 4 a 5 grados desde el ecuador, que un péndulo que late los segundos es más corto que en París por una línea y un cuarto. La observación la retoma Huygens para quien, si la gravedad varía según la latitud, el estándar de longitud definido por Picard no puede ser universal.
En 1675, el erudito italiano Tito Livio Burattini publicó Misura Universale , obra en la que rebautizó la medida universal de Wilkins en metro universal "metro cattolico" y la redefinió como la longitud de un péndulo que oscila con medio período de un segundo. , o aproximadamente 993,9 mm de corriente.
En 1735 M. de Mairan encontró dentro de 1/90 la misma medida que Picard, es decir, 440 líneas 17/30. En 1747, La Condamine presentó a la Academia de Ciencias un nuevo proyecto de medida invariable apta para servir como medida común a todas las naciones. Observando que la longitud de la mitad de la cabeza gorda es casi la misma, excepto por siete líneas, que la del péndulo que golpea a la segunda en el ecuador, propone adoptar la longitud del péndulo como la mitad de la cabeza gorda, siendo el cambio en apenas sensible en el uso ordinario según él.
En 1780, el matemático Alexis-Jean-Pierre Paucton publicó una Metrología o Tratado sobre medidas, pesos y monedas . Dentro de un sistema decimal, determina una unidad de medida como la parte 400.000 de un grado de meridiano y la bautiza “metros lineales” adaptando a la medida de longitudes el nombre de una unidad de medida griega y romana: volúmenes de líquidos.
Algunos ven en el codo real una medida que forma parte de un sistema que conecta el metro, el codo y el número Pi. De hecho, tomando como longitud del codo real 52,36 cm , el metro sería igual al diámetro de un círculo de circunferencia. seis codos con un error relativo menor que 2.5 × 10 −6 . Dicho de otra manera, el codo egipcio se habría calculado sobre la base de un círculo de un metro de diámetro dividido en seis partes de las cuales el codo sería el resto.
El estudio de la Tierra precede a la física y contribuirá al desarrollo de sus métodos. Esta es, entonces, solo una filosofía natural , cuyo objeto es la observación de fenómenos como el campo magnético terrestre , los rayos y la gravedad . Además, la determinación de la figura de la Tierra es en su origen un problema de suma importancia en astronomía , ya que el diámetro de la Tierra es la unidad a la que deben referirse todas las distancias celestes .
Mediciones del arco meridiano bajo el Antiguo RégimenEn 1667, bajo Luis XIV, la Académie des Sciences concibió la idea de un meridiano de partida para las longitudes que pasaría por el centro de los edificios del futuro observatorio. El Observatorio Real se encuentra fuera de París para facilitar las observaciones astronómicas. Los académicos fijan su orientación norte-sur y establecen su eje de simetría observando el paso del Sol para convertirse en el meridiano de referencia para Francia. Para medir parte del meridiano, el método utilizado desde el Renacimiento es el de la triangulación. En lugar de medir miles de kilómetros, medimos los ángulos de una serie de triángulos adyacentes. La longitud de un lado de un solo triángulo, que los topógrafos llaman "base", permite conocer todas las longitudes de todos los triángulos. Las operaciones geométricas permiten entonces determinar la longitud del meridiano.
En 1669, Jean Picard fue el primero en medir el radio terrestre mediante triangulación. El arco meridiano de 1 ° 11 ' 57 " selecciona entre Sourdon y Malvoisine, la medición de 68.430 yardas de París, 135 kilometro . Reducida en un grado, esta medida permite establecer la longitud de un meridiano por el Padre Picard para quien “esta medida, tomada 360 veces daría la circunferencia completa de un meridiano terrestre”. En sus memorias de8 de febrero de 1681a Colbert sobre la cartografía de Francia, Picard propone una medición sobre toda Francia del meridiano del Observatorio. Esta medida debía servir tanto para medir más exactamente la circunferencia de la tierra como para establecer una Francia más justa. En lugar de mapear las provincias y luego ensamblar los diferentes mapas, Picard ofrece un marco de triangulación general de Francia que luego se completaría con mapas más detallados. Para construir este chasis, Picard propone tomar el camino del meridiano que había comenzado a medir y medir el eje Dunkerque-Perpignan que pasa por París. Picard murió al año siguiente, a fines de 1682.
Jean-Dominique Cassini se hizo cargo del proyecto en 1683 y comenzó a medir el meridiano entre Dunkerque y Collioure. Pero Colbert murió enSeptiembre 1683y Louvois, que lo sucedió, detuvo el trabajo de medición de Cassini. Murió a su vez en 1691. Cassini reanudó su trabajo en 1700-1701 sin poder completarlos. Su hijo Jacques Cassini (Cassini II), realizará esta medición entre 1713 y 1718. La medida del arco cubre una distancia cinco veces mayor que la realizada por el Padre Picard, es más precisa y será retenida provisionalmente en 1795 por el Convenio para la Definición del Metro, la décima millonésima parte de un cuarto del meridiano terrestre.
En sus Principia de 1687, Newton afirma que la Tierra está aplanada en los polos de 1/230. En 1690, debido a su diferente concepción de la gravedad, Huygens encontró una curtosis de solo 1/578, menor que la de Newton. Para verificar estas teorías, la Academia de Ciencias de París envía, por orden del rey, dos expediciones geodésicas, una a Perú en 1735-1744 con La Condamine , Bouguer, Godin y Jussieu, y la otra a Laponia en 1736. -1737 con Maupertuis, Celsius y Clairaut. La medición de las longitudes de los arcos meridianos en diferentes latitudes debería ayudar a determinar la forma de la Tierra. Las medidas de Maupertuis dan un aplanamiento de 1/178, cercano al valor dado por Newton y validando, medio siglo después de la ley de la gravitación, el sistema newtoniano de atracción universal.
En 1739, César-François Cassini de Thury (Cassini III) llevó a cabo una nueva medición del meridiano de París permitiendo la actualización de los mapas de Francia y Europa. En 1784, estableció por triangulación, un mapa preciso de Francia.
Medidas de la Méridienne de Paris por Delambre y MéchainEn su famosa obra Teoría de la figura de la Terre, tomados de los principios de la hidrostática publicados en 1743 , Alexis Claude Clairaut ( 1713 - 1765 ) resume las relaciones entre la gravedad y la forma de la Tierra. Clairaut expone allí su teorema que establece una relación entre la gravedad medida en diferentes latitudes y el aplanamiento de la Tierra considerada como un esferoide compuesto por capas concéntricas de densidades variables. Hacia el final del XVIII e siglo , los geodestas tratan de conciliar los valores del achatamiento tomado de las medidas del arco de meridiano con la dada por el esferoide Clairaut tomado de la medición de la gravedad. En 1789, Pierre-Simon de Laplace obtuvo mediante un cálculo teniendo en cuenta las medidas de los arcos meridianos conocidos en ese momento un aplanamiento de 1/279. La gravimetría le da un aplanamiento de 1/359. Al mismo tiempo, Adrien-Marie Legendre encontró un aplanamiento de 1/305. La Comisión de Pesos y Medidas adoptó en 1799 un aplanamiento de 1/334 combinando el arco peruano y los datos del Meridiano de Delambre y Méchain .
La 26 de marzo de 1791, Talleyrand propone un proyecto de decreto inspirado en Lagrange, Borda, Laplace, Monge y Gondorcet. Esto prevé la medición de un arco meridiano desde Dunkerque hasta Barcelona. Se deben nombrar seis comisionados a la Academia de Ciencias para llevar a cabo el proyecto. La Asamblea adopta este principio de la magnitud de un cuarto del meridiano terrestre como base del nuevo sistema de medidas que será decimal. Exige la medición de un arco meridiano desde Dunkerque hasta Barcelona.
En Mayo de 1792comienza la fabricación de círculos repetidos Borda y Lenoir. Al final del mes deJunio 1792, los dos comisarios Jean-Baptiste Joseph Delambre y Pierre Méchain y sus operadores comienzan a medir el meridiano. Se divide en dos zonas con cruce en Rodez: la parte norte, de Dunkerque a Rodez, la medía Delambre y la parte sur, subiendo de Barcelona a Rodez, por Méchain. Para las medidas de longitud de las bases de los triángulos, Delambre y Méchain utilizan las reglas de Borda desarrolladas por Etienne Lenoir. Hechos de latón y platino, se ajustan en una tabla de medir y miden 12 pies (aproximadamente 4 m). Para medir los ángulos se utiliza el círculo repetidor desarrollado por Borda y Étienne Lenoir en 1784. Se mide la longitud de un lado del triángulo que descansa sobre un terreno plano, luego se establece mediante avistamientos las medidas de los ángulos del triángulo para obtener por cálculos trigonométricos la longitud de todos los lados del triángulo y por proyección la distancia real. La determinación de las posiciones (longitud y latitud) de los extremos del segmento meridiano se realiza mediante una medición astronómica. La25 de noviembre de 1792, un informe de la Academia de Ciencias a la Convención Nacional da el estado del trabajo en progreso.
Debido a las condiciones políticas, el trabajo de medición del meridiano se retrasará y se llevará a cabo en dos etapas desde 1792 a 1793 y de 1795 a 1798. En Agosto 1793El Comité de Seguridad Pública deseaba efectivamente "dar a la mayor brevedad el uso de las nuevas medidas a todos los ciudadanos aprovechando el impulso revolucionario", la Convención Nacional había emitido un decreto estableciendo un metro basado en los antiguos resultados de las mediciones de La Condamine en 1735 en Perú, Maupertuis en 1736 en Laponia y Cassini en 1740 de Dunkerque a Perpignan.
Las operaciones de medición de meridianos de Delambre y Méchain fueron suspendidas a fines de 1793 por el Comité de Seguridad Pública. Este último sólo deseaba dar funciones a hombres "dignos de confianza por sus virtudes republicanas y su odio al rey", el23 de diciembre de 1793(3 nivose año 2), Borda, Lavoisier, Laplace y Delambre están excluidos de la Comisión de Pesos y Medidas. Condorcet, secretario de la Real Academia de Ciencias e instigador del nuevo sistema de medición, fue arrestado y murió en prisión el29 de marzo de 1794. Lavoisier fue guillotinado en8 de mayo de 1794. Pero, gracias a la ley del 18 año germinal III (7 de abril de 1795) llevado por Prieur de la Côte d'Or, Delambre y Méchain fueron nuevamente nombrados comisionados a cargo de las mediciones del meridiano y el trabajo pudo reanudarse y completarse en 1798.
El resultado de las medidas de Delambre y Méchain es preciso: 551.584,7 toises, con un notable error de solo 8 millonésimas. La longitud del cuarto de meridiano calculado es entonces igual a 5,130,740 toises y el metro a 443,295936 líneas. La comisión especial para el cuarto del meridiano y la longitud del metro escribe su informe en 6 floréal año 7 (25 de abril de 1799). El día 4 Messidor, el Instituto presenta al cuerpo legislativo las normas del metro y el kilogramo en platino que se encuentran depositados en el Archivo en cumplimiento del artículo II de la ley del 18 año germinal 3 (7 de abril de 1795).
Con la ley de 19 Frimaire año 8 (10 de diciembre de 1799) decretado en el Consulado, la longitud del metro provisional ordenada en las leyes de 1 st de agosto de 1 793y de 18 año germinal III (3 pies 11 líneas 44 centésimas) se reemplaza por la longitud final fijada por las medidas del meridiano por Delambre y Méchain. Ahora mide 3 pies 11 líneas 296 milésimas. Se confirma el metro de platino depositado en el Messidor 4 anterior en el Cuerpo Legislativo por el Instituto Nacional de Ciencias y Artes y se convierte en el estándar de medida definitivo para las medidas de longitud en toda la República.
De la geodesia a la metrologíaEl comienzo del XIX ° siglo está marcado por la internacionalización de la geodesia. La unidad de longitud en la que se miden todas las distancias en el U.S. Coastal Survey es el metro francés, una copia auténtica del cual se guarda en los registros de la Coast Survey Office . Es propiedad de la American Philosophical Society , a la que fue ofrecida por Ferdinand Rudolph Hassler , quien la había recibido de manos de Johann Georg Tralles , delegado de la República Helvética ante el comité internacional encargado de establecer el estándar del metro en comparación con. la barra de altura, la unidad de longitud utilizada para medir los arcos meridianos en Francia y Perú. Tiene toda la autenticidad de cualquier medidor original existente, llevando no solo el sello del Comité sino también la marca original por la que se destacó de otros estándares durante la operación de estandarización.
Entre 1853 y 1855, el Gobierno español hizo que Jean Brunner , fabricante de instrumentos de precisión de origen suizo, fabricara en París una regla geodésica calibrada en el metro para el mapa de España. La trazabilidad metrológica entre el gálibo y el medidor está asegurada por la comparación de la regla geodésica española con la regla número 1 de Borda que sirve como módulo de comparación con otros estándares geodésicos (ver sección anterior: mediciones de Delambre y Méchain). Se hacen copias de la regla española para Francia y Alemania . Estos estándares geodésicos se utilizarán para las operaciones más importantes de la geodesia europea. De hecho, Louis Puissant había declarado el2 de mayo de 1836ante la Academia de Ciencias que Delambre y Méchain habían cometido un error en la medición del meridiano de Francia. Por eso, de 1861 a 1866, Antoine Yvon Villarceau verificará las operaciones geodésicas en ocho puntos del meridiano. A continuación, se corregirán algunos de los errores que se vieron afectados por las operaciones de Delambre y Méchain. Entre 1870 y 1894, François Perrier , luego Jean-Antonin-Léon Bassot medirán el nuevo meridiano de Francia .
La triangulación del Arco de Struve se completó en 1855, y las triangulaciones del Reino Unido , Francia , Bélgica , Prusia y Rusia estaban tan avanzadas en 1860 que, si estuvieran conectadas, continuaría una triangulación desde la isla de Valentia , en el suroeste de Irlanda. a Orsk , en el río Ural en Rusia. Por tanto, sería posible medir la longitud de un arco paralelo a la latitud de 52 °, de unos 75 ° de amplitud, y determinar, utilizando el telégrafo eléctrico, la diferencia exacta de longitud entre los extremos de este arco, y así obtener una prueba crucial de la precisión de la figura y dimensiones de la tierra, derivada de la medición de los arcos meridianos. Por tanto, el gobierno ruso invita, a instancias de Otto Wilhelm von Struve , astrónomo imperial ruso, en 1860 a los gobiernos de Prusia , Bélgica , Francia e Inglaterra a cooperar en la realización de este proyecto. Entonces es necesario comparar los diferentes estándares geodésicos utilizados en cada país para combinar las mediciones.
Además, Friedrich Wilhelm Bessel está en el origen de las investigaciones llevadas a cabo en el XIX e siglo en la figura de la Tierra por medio de la determinación de la intensidad de la gravedad del péndulo y el uso del teorema de Clairaut . Sus estudios de 1825 a 1828 y su determinación de la longitud del péndulo único que batía al segundo en Berlín siete años más tarde marcaron el comienzo de una nueva era en geodesia. De hecho, el péndulo reversible , ya que es utilizado por los geodestas al final del XIX e siglo es debido en gran parte al trabajo de Bessel, porque ni Johann Gottlieb Friedrich von Bohnenberger , su inventor, ni Kater que lo utiliza desde 1818 no trajo que las mejoras que se derivarían de las indicaciones inestimables de Bessel, y que se convertirá en uno de los instrumentos más admirables, que será entregado a los científicos del XIX e siglo para su uso. Además, la coordinación de la observación de fenómenos geofísicos en diferentes partes del globo es de suma importancia y está en el origen de la creación de las primeras asociaciones científicas internacionales. Carl Friedrich Gauss , Alexander von Humbolt y Wilhelm Eduard Weber crearon el Magnetischer Verein en 1836. La creación de esta asociación fue seguida por la fundación de la Asociación Geodésica Internacional para la Medición de Grados en Europa Central en 1863 por iniciativa del General Johann Jacob. Baeyer . El péndulo reversible construido por los hermanos Repsold fue utilizado en Suiza en 1865 por Émile Plantamour para la medición de la gravedad en seis estaciones de la red geodésica suiza. Siguiendo el ejemplo de este país y bajo el patrocinio de la Asociación Geodésica Internacional , Austria , Baviera , Prusia , Rusia y Sajonia están realizando determinaciones de gravedad en sus respectivos territorios.
El prototipo internacional del metro será la base del nuevo sistema internacional de unidades , pero tendrá ninguna relación con el tamaño de la Tierra que geodestas están tratando de determinar el XIX ° siglo . Será sólo la representación material de la unidad del sistema. Si la metrología de precisión se ha beneficiado del progreso de la geodesia, no puede seguir prosperando sin la ayuda de la metrología. De hecho, todas las medidas de los arcos terrestres y todas las determinaciones de la gravedad por el péndulo deben expresarse imperativamente en una unidad común. Por tanto, la metrología debe crear una unidad adoptada y respetada por todas las naciones para poder comparar con la mayor precisión todas las reglas y todos los péndulos utilizados por los geodesistas. Esto con el fin de poder combinar el trabajo realizado en las diferentes naciones para medir la Tierra.
En XIX XX siglo , las longitudes de las unidades se definen por los pernos prisioneros metálicos. En consecuencia, la cuestión de la expansión del volumen de un cuerpo bajo el efecto de su calentamiento es fundamental. De hecho, los errores de temperatura son proporcionales a la expansión térmica del estándar. Por lo tanto, los esfuerzos constantemente renovados de los metrólogos para proteger sus instrumentos de medición contra la influencia perturbadora de la temperatura revelan claramente la importancia que conceden a los errores inducidos por los cambios de temperatura. Este problema ha dominado constantemente todas las ideas relativas a la medición de bases geodésicas. Los geodesistas están ocupados con la preocupación constante de determinar con precisión la temperatura de los estándares de longitud utilizados en el campo. La determinación de esta variable, de la que depende la longitud de los instrumentos de medida, siempre se ha considerado tan compleja y tan importante que casi se podría decir que la historia de los patrones geodésicos corresponde a la de las precauciones tomadas para evitar errores de temperatura.
En 1866, Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero ofreció a la Comisión Permanente de la Asociación Geodésica reunida en Neuchâtel dos de sus obras traducidas al francés por Aimé Laussedat . Estos son los informes de las comparaciones de dos reglas geodésicas construidas para España y Egipto, calibradas en el metro, entre sí y con la regla N ° 1 de doble ancho de Borda que sirve como módulo de comparación con los demás patrones geodésicos y por lo tanto es la referencia para la medición de todas las bases geodésicas en Francia. Tras la adhesión de España y Portugal, la Asociación Geodésica se convertirá en la Asociación Geodésica Internacional para la Medición de Grados en Europa. Habiendo llegado a un acuerdo el General Johann Jacob Baeyer, Adolphe Hirsch y Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero, deciden hacer comparables todas las unidades, proponer a la Asociación elegir el medidor por unidad geodésica, crear un prototipo de medidor internacional. diferenciar lo menos posible del Archives Meter, para proporcionar a todos los países estándares idénticos y determinar con la mayor precisión posible las ecuaciones de todos los estándares utilizados en geodesia, con respecto a este prototipo; finalmente, para llevar a cabo estas resoluciones de principio, pedir a los gobiernos que convoquen en París una Comisión internacional del Metro.
Al año siguiente, la segunda Conferencia General de la Asociación Geodésica Internacional para la Medición de Grados en Europa, reunida en Berlín, recomendó construir un nuevo prototipo de medidor europeo y crear una comisión internacional. Napoleón III creó por decreto en 1869 una Comisión Internacional de Medidores que se convertiría en la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM) y emitió invitaciones a países extranjeros. Veintiséis países responden favorablemente. De hecho, esta Comisión se convocará en 1870; pero, obligado por la guerra franco-alemana a suspender sus sesiones, no pudo reanudarlas de manera útil hasta 1872.
Durante la sesión de 12 de octubre de 1872, Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero es elegido presidente del Comité Permanente de la Comisión Internacional del Metro que se convertirá en el Comité Internacional de Pesas y Medidas (CIPM). La presidencia del geodesista español se confirmará durante la primera reunión del Comité Internacional de Pesos y Medidas , el19 de abril de 1875. Otros tres miembros del Comité, Wilhelm Foerster , Heinrich von Wild y Adolphe Hirsch también se encuentran entre los principales arquitectos de la Convención del Metro .
La 20 de mayo de 1875, diecisiete estados firman la Convención del Metro en París con el objetivo de establecer una autoridad mundial en el campo de la metrología .
Para ello, se crean tres estructuras. Así, la Convención delega en la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM), en el Comité Internacional de Pesas y Medidas (CIPM) y en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM) la autoridad para actuar en el campo de la metrología, en velar por la armonización de las definiciones de las diferentes unidades de magnitudes físicas. Este trabajo condujo a la creación en 1960 del Sistema Internacional de Unidades (SI).
La Convención fue enmendada en 1921. En 2016, reunió a 58 estados miembros y 41 estados asociados con la conferencia general, incluida la mayoría de los países industrializados.
El Comité Internacional de Pesas y Medidas (CIPM) está formado por dieciocho personas, cada una de un estado miembro diferente de la Convención. Su función es promover el uso de unidades de medida uniformes y presentar proyectos de resolución a tal efecto a la CGPM. Para ello, se apoya en el trabajo de los comités asesores.
La Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM) está integrada por delegados de los estados miembros de la convención y se reúne cada cuatro años en promedio para revisar las definiciones de las unidades base del Sistema Internacional de Unidades (SI) incluido el medidor.
La Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM), con sede en Sèvres, no lejos de París, es responsable, bajo la supervisión del CIPM, de la conservación de prototipos internacionales de patrones de medición, así como de la comparación y calibración de estos patrones. .aquí con los prototipos nacionales. De hecho, durante la creación del BIPM, la comparación de los estándares de platino-iridio entre sí y con el medidor de los archivos implica el desarrollo de instrumentos de medición especiales y la definición de una escala de temperatura reproducible. Ante los conflictos provocados por las dificultades relacionadas con la fabricación de normas, el presidente del CIPM, Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero interviene ante la Academia de Ciencias para evitar que impidan la creación en Francia de un organismo internacional. medios científicos necesarios para redefinir las unidades del sistema métrico según el progreso de la ciencia.
Existe una relación entre la unidad de medida (metro), la unidad de masa (kilogramo), las unidades de área (metro cuadrado) y las unidades de volumen (metro cúbico y litro, que a menudo se utilizan para denotar volúmenes o cantidades de líquidos):
En algunos oficios (archivos, movimiento de tierras, construcción, etc. ), hablamos de "metro lineal (anotado:" ml "). Esto es un pleonasmo , ya que el medidor designa precisamente una longitud de línea y la norma NF X 02-003 especifica que no se deben asignar los nombres de las unidades calificadas que deben relacionarse con la cantidad correspondiente. Además, el símbolo ml, mℓ o mL corresponde en el SI a mililitro , lo que no tiene nada que ver con una longitud y es fuente de confusión . Sin embargo, en estos oficios, el adjetivo "lineal" se agrega para significar "en línea recta" u "horizontalmente".
Normalmente se utiliza para gases el metro cúbico normo (denotado Nm 3 ), antes "metro cúbico normal" (denotado m 3 (n)), que corresponde al volumen medido en metros cúbicos en condiciones normales de temperatura y presión . Esta unidad no es reconocida por BIPM. Su definición varía según el país y según las profesiones que lo utilizan.
De hecho, y en general, “el símbolo de la unidad no debe utilizarse para proporcionar información específica sobre la cantidad en cuestión y nunca debe ser la única fuente de información sobre la cantidad. Las unidades nunca deben usarse para proporcionar información adicional sobre la naturaleza de la cantidad; este tipo de información debe adjuntarse al símbolo de magnitud y no al de unidad. » (Aquí el volumen). Por lo tanto, debemos decir "volumen medido en metros cúbicos en condiciones normales de temperatura y presión", abreviado como "volumen normal en metros cúbicos". Como: U eff = 500 V y no U = 500 V eff ("voltaje rms expresado en voltios" y no "voltios rms").
El medidor corresponde a:
Factor | Nombre con prefijo | Símbolo | Número en francés | Número en metros |
---|---|---|---|---|
10 24 | yottameter | Ym | cuatrillón | 1,000,000,000,000,000,000,000,000,000 |
10 21 | zettametro | Zm | trillón | 1.000.000.000.000.000.000.000 |
10 18 | examinar | Em | trillón | 1.000.000.000.000.000.000 |
10 15 | petametro | Pm | de billar | 1.000.000.000.000.000 |
10 12 | terametro | Tm | trillón | 1.000.000.000.000 |
10 9 | gigametro | Gm | mil millones | 1.000.000.000 |
10 6 | megámetro | Mm | millón | 1,000,000 |
10 3 | kilómetro | km | mil | 1000 |
10 2 | hectómetro | hm | centenar | 100 |
10 1 | decámetro | maldita sea | diez | 10 |
10 0 | metro | metro | a | 1 |
10 -1 | decímetro | dm | décimo | 0,1 |
10 -2 | centímetro | cm | centésimo | 0,01 |
10 -3 | milímetro | mm | milésimo | 0,001 |
10 –6 | micrómetro | μm | millonésimo | 0.000 001 |
10 –9 | nanómetro | Nuevo Méjico | billonésimo | 0.000 000 001 |
10 -12 | picómetro | pm | billonésima | 0.000 000 000 001 |
10 -15 | femtómetro | fm | de billar | 0.000 000 000 000 001 |
10 -18 | attometer | soy | billonésima | 0.000 000 000 000 000 001 |
10 -21 | zeptómetro | zm | trillón | 0,000,000,000,000,000,000,000 001 |
10 -24 | yoctómetro | ym | cuatrillonésimo | 0,000,000,000,000,000,000,000,000 001 |
Factor | Nombre con prefijo | Símbolo | Número en francés | Número en metros |
---|---|---|---|---|
10 4 | miriámetro | mam | diez mil | 10,000 |
10 -4 | decimilímetro | mmm | diez milésima | 0,000 1 |
De hecho, más allá de mil millones de kilómetros, rara vez usamos la unidad estándar: preferimos la unidad astronómica (ua), de la cual se deduce la unidad derivada, el parsec : esto era necesario para no distorsionar las mediciones precisas de la distancia de paralaje por re -evaluar la au, vinculada al valor de la constante gravitacional (G). Esta situación no ecuménica se eliminó mediante mediciones directas de eco de radar en los planetas.
Decámetro 1 presa = 10 m . Esta unidad es adecuada para el cálculo del área de la tierra, usando el son , área, por ejemplo, de un cuadrado de un decametre lado. Hectómetro 1 hm = 100 m . Esta unidad es adecuada para calcular el área de tierra agrícola, a través de la hectárea , área, por ejemplo, de un cuadrado con un hectómetro lateral. Kilómetro 1 km = 1000 m . Es el múltiplo del metro más utilizado para medir distancias terrestres (por ejemplo, entre ciudades). A lo largo de las carreteras, los marcadores de kilómetros se colocan cada kilómetro. Miriámetro 1 mam = 10,000 m . Equivale a 10 km . Esta unidad está obsoleta. Megámetro 1 mm = 1 × 10 6 m = 1.000.000 m . Es una unidad de medida adecuada para el diámetro de los planetas . La Tierra, por ejemplo, mide unos 12,8 megámetros de diámetro. Equivale a 1000 km , o 1 × 10 3 km . Gigameter 1 Gm = 1 × 10 9 m = 1,000,000,000 m . Es un múltiplo del metro utilizado para medir distancias interplanetarias cortas, por ejemplo, entre un planeta y sus satélites naturales . La Luna orbita a 0.384 gigametros de la Tierra (alrededor de 1.3 segundos luz). También se puede utilizar para expresar el diámetro de las estrellas (aproximadamente 1,39 gigametros para el Sol ). Una unidad astronómica representa aproximadamente 150 gigametros. Equivale a 1 millón de kilómetros, o 1 × 10 6 km . Terameter 1 Tm = 1 × 10 12 m = 1.000.000.000.000 m . Es un múltiplo del metro utilizado para medir grandes distancias interplanetarias . Por ejemplo, el planeta enano Plutón orbita a una media de 5,9 terametros del Sol. Equivale a mil millones de kilómetros, o 1 × 10 9 km . Petametro 1 Pm = 1 × 10 15 m = 1.000.000.000.000.000 m . Un año luz vale alrededor de 9,47 pm Proxima Centauri , la estrella más cercana, se encuentra a unos 40 petametros del Sol. Es una buena unidad de medida para el tamaño de las nebulosas . Exametro 1 Em = 1 × 10 18 m = 1.000.000.000.000.000.000 m . Un exameter mide aproximadamente 106 años luz . Un cúmulo globular tiene aproximadamente un exametro de diámetro. Esta es una distancia interestelar típica en la periferia galáctica . Zettameter 1 Zm = 1 × 10 21 m = 1.000.000.000.000.000.000.000 m . Un zettametro tiene aproximadamente 105.700 años luz. La Vía Láctea (nuestra galaxia) mide aproximadamente este tamaño, unos veinte zettametros la separan de la galaxia de Andrómeda . Yottametro 1 Ym = 1 × 10 24 m = 1,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 m . Un yottametro tiene aproximadamente 105,7 millones de años luz. Es una buena unidad de medida para distancias entre galaxias distantes o para el tamaño de supercúmulos . Los objetos más distantes del Universo se encuentran a unos 130 yottametros. Z8 GND 5296 , descubierto en 2013 , sería la galaxia más distante de nosotros y la más antigua conocida actualmente. De hecho, se encuentra a 13,1 mil millones de años luz de distancia, o alrededor de 124 yottametros.