测量的极限就是一切事物存在的极限 ,目前,国际上有一个专门机构管理米、秒、千克、安培、摩尔、开尔文、坎德拉这些最基本的物理单位的,它就是国际度量衡委员会。这7个最基本的单位构成了当今科学家描述世界最基础的语言。
从这个意义上,我们可以说科学是从定量的概念发展出来的,衡量一个目标的多少、大小,最关键的动作就是测量。测量的边界就是存在的边界,测量的准确就是对“存在”最严谨的定义。
我们日常生活与工作中最常见到的长度单位---米,这是所有测量和7个基本单位的最基础最先被定义的。
米这个单位到现在已经是全世界公认的长度单位了,但在1840年之前是几乎没人用的,甚至科学家们也是这样。那个时候,他们各自用各自习惯的五花八门的单位,有的地方甚至达到了上万种长度单位。而为米这个长度单位下定义,却是众多的科学家经历了千辛万苦才花费数年时间才取得的。
而在正式测量米这个单位之前的几十年,人类已经做了大量的铺垫性工作。从历史上观察至少有这三次重大的测量:
一是首先从15世纪开始各国航海家们不断总结,确认地球大概是一个球体;二是要基本弄清各种标志性距离的长度,比如说地球的周长是多少,从北极点到赤道的距离是多少;三是确认地球基本是一个球体,而且是一个非常均匀的圆球体。
200多年前,法国科学院就组织了一次声势浩大的测量活动,最后递交给当时法国皇帝拿破仑的那个米的定义,以现在对地球的测量结果看,那个时候的1米比现在的1米长了1.9毫米。即便如此,当年为了确定这一步,花了 N 位大科学家不知多少的心血。
后来经过若干曲折和争论,直到1840年,法国最终废除了所有旧的度量,统一只用米做基本长度单位。而1米的真正长度,在科学发展过程中第一次得到可靠的结论,就是赤道到北极距离的1/1000万那么长。
通过阅读科学史,我们看到,从确认地球是球体,到测量出地球的各种特征尺寸的参数,到确定地球到底有多圆,这中间不但有各种航海家、天文学家,甚至连科学院的院长都亲自出马去参与。可以说,每一步的推进过程没有一个猜测是轻松得到确认的。
后来直到1875年,欧洲其他国家才与法国缔结了《米制公约》,之后一些别的国家也陆续加入进来,比如日本是1885年加入的,而对于我国这个时间则推迟到了1977年!
米制的确立不仅让全世界范围内的人们有了共同的长度度量标准,而且它是十进制的,换算起来也非常容易。
随着时间的推移,人们为了追求更高的精度,米的定义也在发生变化,我们目前采用米的标准是在1983年定义的——光在真空中1/299792458秒时间间隔内行进的距离。
可以毫不夸张的说,科学的每一步进步都凝结了若干科学家的智慧,心血,汗水乃至生命。
网友评论