世界史上，每个国家都经历过几番混战后，各个部落才逐步走向统一。而国家统一后，为便于管理，总会做一些哪怕最基础的要求。比如历史上秦始皇统一六国之后提出的“车同轨、书同文”，统一货币等等措施。
也就是基本的价值观要相似，基本的度量单位要统一、语言也要尽可能统一。否则鸡同鸭讲，各自为政，那就太乱了。
今天试着聊聊“米”是怎么来滴。
历史课上学过，1788年法王路易十六准备召开三级会议，法国民众都发出了同样呼声：“一个宪法，一个国王，一个度量衡制度。”民意不但给了路易十六如此高的支持，还把统一度量衡的事业摆在了和宪法、国王同等的高度。
为什么统一度量衡怎么会如此的受重视呢？
18世纪的法国有点像中国的周朝，但凡有点权力和地盘的贵族，都要搞一套自家独有的度量衡，以至于当时有案可查的法国境内的度量单位竟然多达700多种。道理不难理解：谁掌握了一套自己的度量衡标准，谁就有资格决定交易和税收——只要进了自己的地界，一切就要按自己的规矩来。这也就造成民间通商不畅、政府管理缺位、百姓发展受制约。
1789年爆发了大革命，路易十六倒台，统一度量衡的重任落在革命派头上。革命新政府为此委任了一个专门的度量衡委员会，委员会对于统一度量衡有4个基础性的共识：
第一，所有度量单位统一为十进制；
第二，以长度单位“米”作为一切度量单位的基础；
第三，新的度量标准应该来自于大自然本身，只有这样才能永恒不变；
第四，要和其他国家达成协作，以使新的度量标准不仅仅在法国通用，最好可以世界通用。
这4点共识，就是我们今天使用的公制度量单位的形成基础。
按说乘着法国大革命的狂风巨浪，应该很容易就可以摧毁旧秩序，建立新秩序，但事情竟然远比想像中来得困难。
首先，作为一切度量单位基础的“米”到底该怎么确定，这就让大家争执了很久，最后的结论是：先把从北极通过巴黎到达赤道的子午线长度准确测量出来，然后取这个数值的千万分之一，这就是1米。把“米”确定出来了，就可以进一步确定出分米、厘米、毫米这些单位。接着从长度单位引申出重量单位，以4摄氏度——也就是水的密度最大的时候——1立方分米的水的重量作为1千克，其他单位以此类推。正因为“米”是一切度量单位的基础，所以这套度量系统也叫“米制”。
地球的0度经线（本初子午线）该设定在哪？在理论上，地球上任意一条经线都可以选为参考线，所以，这个0度经线的位置只能人为规定。19世纪时欧洲的两大强国——英国和法国，都想将0度经线定在本国的首都。但由于“日不落”的大英帝国在航海上的霸权地位，国际公认的0度经线被设定在经过英国伦敦的格林尼治天文台的位置。法国人对此相当不满，直到20世纪都仍然坚持将0度经线设在巴黎。然而，无论伦敦还是巴黎，0度经线的设定终究是那个殖民霸权时代西方列强争夺所谓“世界中心”的缩影，它与世界广大地区人民的需求与福祉无关。
法国科学院选定地球经线作为长度基准后，只做了一次历时7年的大规模勘测，随后便将测量的结果用性质稳定的白金制成了一件“档案米原器”（mètre des Archives）。随后公制推行的依据，其实也只是这件米原器而已。后来人们发现，地球的实际周长应该大概是四千万零八千米，但法国科学院最终没有修改“档案米原器”，也没有把1米的定义调整成类似“地球经线长的四千万零八千分之一”的校正值。这也就意味着，1米的定义事实上已经变成了“档案米原器”的长度。
这个问题引出了我们对科学单位制的第二个要求——可实现和可复制。可实现，表示一个单位的定义应该能在地球上的任何地方再现出来；可复制，表示每一次实现单位定义的实验得到的结果应该是相等的。我们最初使用的单摆，如果不考虑重力加速度的偏差，确实是一个既能实现，也能复制的理想工具，只是受地理位置影响的特性使其对地球上不同地域的人不够平等，也就是不够“普适”。公制初期采用的地球经线定义方式可以实现，但不好复制，毕竟法国科学院的一次勘测就做了7年，依旧存在可观的误差。而使用标准器（原器）的定义虽无法实现（因为只能有一件原器），但很容易复制——只要通过严格的品质管理，使复制件偏离原器的误差在一个合理的范围内即可。
以19世纪的条件，普适、可实现、可复制，这三者只能做到其中二者。既然无法达到真正的完美，我们只能选择误差最小的那一种方案。在19世纪末，人们给出的最佳方案就是：依据现代科学理论严格保管和复制的“国际原型器”（International Prototype）及其分发至世界各国的复制件。这是个不完美但足够实用的定义方式。1889年，国际计量大会正式将法国科学院最初制作的米原器和千克原器升格为“国际米原器”和“国际千克原器”，这两件原器也就成了国际单位制的通行标准。
第一个在实验室中测量出光速的人是法国人菲索，他用的就是非常著名的齿轮测量法，我在《时间的形状》中有详细的描述，他当时测量出来的数值大约是31.5万千米/秒。速度的概念依赖于另外两个度量单位，就是米和秒。在菲索测光速的那个时代，科学家们对于1米是多长的共识是这样的：1米就是经过巴黎的四分之一经线，也就是北极点至赤道总长度的一千万分之一。根据这个定义，法国人用铂金做成了一个米原器，遗憾的是，第一代米原器制造得并不科学。首先是铸造材料不科学，容易磨损；其次是形态结构不科学，容易变形；再其次，米原器是根据经度圈四千万分之一长度造出来的，而科学家们很快就注意到，经度圈的真实长度要比他们当初的测量结果多出来7863米，这就导致米原器的长度要比他们当初设想的理论长度偏短。短多少呢？拿7863米除以4000万，短了0.000196575米，即约0.2毫米。
1872年，法国召开“公制国际会议”，放弃了用经度圈确定标准长度的方法，改用第一代米原器来确定1米的长度。我们可以这样理解：反正不论经度圈测得多么准，据此制造的米原器总会存在制造工艺上的微小误差，什么“经度圈四千万分之一”，干脆承认第一代米原器的长度就是米的标准长度算了。
所以，法国人制造的第二代米原器（图2-10）仍然与第一代米原器等长（不考虑制造误差的话）。仅仅是更换了制造材料、调整了形态结构。第二代米原器使用更加坚硬的铂铱合金铸造，结构上也设计成更加稳固的X形状。如果把第二代米原器切成两段，断面就是一个X。
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【米原器用铂金制成，宽25.3毫米，厚4.05毫米，长1米。（第一代米原器）】
科学家们就想，过去我们说光速，都是依赖于米和秒的定义，那既然光速是一个固定值，能不能反过来，让米的定义依赖于光速呢。这样，各个厂家在生产尺子的时候，就不用依赖于那个国际米原器了，米原器的缺点实在太多，连热胀冷缩都无法避免。
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【第二代米原器使用更加坚硬的铂铱合金铸造，结构上也设计成更加稳固的X形状。如果把第二代米原器切成两段，断面就是一个X。】
从第二代米原器诞生之日起，到20世纪中叶，经历了大半个世纪，公制从法国推广到整个欧亚大陆，许多国家都仿造法国米原器铸造了自己的测量标准器，其中也包括中国。1909年，晚清政府受欧洲各国纷纷铸造测量标准器的影响，用铂铱合金制成一副“营造尺原器”。1928年，统一南北的南京国民政府废除营造尺，正式采用公制单位。为了换算方便，南京国民政府还推出了一种与公制单位挂钩的市尺，规定3市尺等于1米。在我国现行法定计量单位推行之前，海峡两岸通用的尺，指的就是这种市尺。
而在1967年，国际计量大会已经把秒的定义改为：铯133原子基态的两个超精细能阶间跃迁对应辐射的9192631770个周期的持续时间。这个定义提到的铯原子必须在绝对零度时是静止的，而且地面上的环境是零磁场。
这样一来，全世界的任何厂家在生产尺子或者其他标准长度的零件时，就可以借助这种自然现象中稳定的天然标准来生产了，不再需要像以前一样依赖某个人为制作的原器了。
所以到了1983年，国际计量大会就讨论决定，把1米的定义修改为光在1/299792458秒内走过的距离，这样一来，光速也就成了一个定义出来的值，也就是299792458米/秒。
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