Metro

Metro (simbolo: m) estas la baza unuo por longo en la Sistemo Internacia de Unuoj (SI).

Tiu longo-unuo donis nomon al tuta sistemo de mezurado, la metra sistemo, kiu baziĝas sur strikte difinitaj bazaj unuoj kaj ties dekobloj kaj dekonoj, centobloj kaj centonoj, milobloj kaj milonoj, kaj tiel plu, kaj kiu realiĝas en iom diferencaj versioj, nuntempe ĉefe en la Sistemo Internacia. La metra sistemo estas aprobita en la tuta mondo kaj praktike uzata preskaŭ ĉie ekster Usono.

La vorto metro deriviĝas de la malnova-greka vorto μέτρον [metron], kiu signifas "mezur(il)o".

Historio

Unuaj proponoj 
Ĝis la 18-a jarcento la plejparto de longaj unuoj estis iel derivitaj de la homa korpo: Unu colo estis la larĝo de homa dikfingro, unu futo la longo de homa piedo, unu jardo tiu de homa paŝo. Evidente tiuj difinoj estis malprecizaj; la komerco tamen necesigis precizajn kaj ripeteblajn mezuradojn. Kvankam multaj regnoj tiutempaj fiksis oficialajn difinojn por longo-unuoj, ili estis nekongruaj inter si.

Jam en la 17-a jarcento estis proponoj pri longo-unuo sendependa de la homa korpo. Jean Picard, astronomo, en 1668 proponis la longon de sekunda pendolo, do pendolo kun periodo de du sekundoj (kies unudirekta iro daŭras unu sekundon). Tia pendolo havas longon de ĉirkaŭ 0,994 metroj; la difino havis la avantaĝon, ke jam ekzistis akcepteble precizaj pendolhorloĝoj, kiuj permesis kontroli la periodon (kompare al la taga longo aŭ la pozicioj de la Suno). En 1675 Tito Livio Burattini proponis por tiu longo la italan nomon metro cattolico, verŝajne uzante la originan signifon de cattolico, "ĝenerala", "tuteca" (de la greka καθολικός).

La franca Nacia Kunveno (Konvencio) 
Laŭ la unua oficiala difino (1791, konfirmita de la franca Nacia Konvencio en 1793), unu metro estis difinita kiel dekmilionono de kvarono de meridiano, tio estas dekmilionono de la distanco de la teraj ekvatoro kaj poluso(j). Post precizaj mezuradoj de meridianaj arkoj en Eŭropo kaj Peruo, oni konstruis tiel nomatan "arĥivan metron", platenan bastonon kun longo kiel eble plej ekzakte egala al la origina difino. Poste oni konstatis, ke difini la bazan unuon per mezuro de la Tero estas nepraktike kaj eĉ iom dubsence, kaj la arĥiva metro mem akiris statuson kiel difinilo de la nova longo-unuo.

Internacie la metro estis akceptita nur en 1867, post kiam la Asocio por Eŭropa Gradomezurado, antaŭaĵo de la hodiaŭa Internacia Geodezia Asocio, decidis oficialigi ĝin en la tuta Eŭropo. Post pluraj Ĝeneralaj Konferencoj pri Pezoj kaj Mezuroj, estis subskribita la internacia Konvencio pri la Metro (1875, 12 membroj-landoj) kaj fondita la Internacia Buroo pri Pezoj kaj Mezuroj. La nova Buroo produktis novajn metro-etalonojn, kun kversekco ikso-forma, el plateno-iridio, kaj en 1899 unu el ili estis elektita la nova prototipo de la metro. La prototipo estas daŭre konservata en Parizo, en kondiĉoj tiam difinitaj.

Moderna evoluo 
La scienco kaj tekniko de mezurado evoluis, kaj en 1960, okaze de la ekstarigo de la Internacia Sistemo de Mezurunuoj, oni decidis adopti novan, pli precize kompareblan difinon: ekde tiam, unu metro egalis 1 650 763,73-oble la ondolongon de difinita radiado de kriptono (la transiro de kriptono-86 inter energio-statoj 2p10 kaj 5d5, la oranĝa spektrolinio de kriptono).

La difino de 1960 validis ĝis 1983. Tiam, la 17-a Ĝenerala Konferenco pri Pezoj kaj Mezuroj akceptis eĉ pli precize mezureblan normon: unu metro egalas la distancon, kiun lumo trapasas en vakuo en unu 299 792 458-ono de sekundo. Tiu nova difino samtempe fiksas la lumrapidon, kiu ekde tiam do estas ekzakte 299 792 458 metroj en sekundo. La difino de la metro ekde tiam do dependas de la difino de la sekundo, kiu estas pli facile mezurebla ol, ekzemple, ondolongoj de elektromegneta radiado.

La redifinoj en 1960 kaj 1983 kompreneble ne celis ŝanĝi la metron, nur doni bazon por pli preciza mezurado. Per tiuj redifinoj tamen ŝanĝiĝis la epistemologia (sciteoria) statuso de la lorenca transformo kaj, sekve, de la teorio de relativeco. Antaŭe necesis postuli, ke la lumrapido estas konstanta kaj la sama en ĉiu inercia kadro de referenco, kaj la korekteco de tiu postulato ne estis pruvebla. Nun, ne plu povas esti ia dubo, ĉar la lumrapido estas konstanta jam pro la difino de la metro kaj la sekundo.

Usono 
Usono la  eldonis leĝon, kiu permesis la uzon de la metra sistemo; tamen en la praktiko ĝi ne estas multe uzata. En 1975 Usono dekretis leĝon (Metric Conversion Act = leĝo pri metra konvertado), kiu deklaris la metran sistemon la preferata kaj ordonis al ĉiuj federaciaj institucioj laŭeble uzi la metran sistemon, dirante:

Sekcio 205j de la leĝo devigis ĉiujn federaciajn aŭtoritatojn doni jarajn raportojn pri la temo. Tiu devo estis nuligita en 1995.

En Usono por la metra sistemo ankoraŭ aktivas privata asocio, U. S. Metric Association.

Dekoblaj kaj dekonaj unuoj 

La mezurunuo metro estas tre taŭga por priskribi aferojn el la ĉiutaga homa vivo; la alteco mem de la averaĝa homo estas tute komparebla al metro. Tamen, ankaŭ bezonatas kaj vaste uzatas dekoblaj kaj dekonaj mezurunuoj de la metro, kies nomojn eblas formi per la oficialaj prefiksoj de SI.

La ĉefaj dekonaj mezurunuoj estas la jenaj.
 Unu decimetro (mallonge dm) respondas al dekono de metro aŭ 0,1 m.
 Unu centimetro (mallonge cm) respondas al centono de metro: 1 cm = 10−2 m oder 0,01 m. Centimetro do estas dekono de decimetro: 1 cm = 0,1 dm.
 Unu milimetro (mallonge mm) respondas al milono de metro: 1 mm = 10−3 m aŭ 0,001 m.
 Unu mikrometro (mallonge µm, kie µ estas la litero muo el la greka alfabeto) respondas al milionono de metro: 1 µm = 10−6 m = 0,000 001 m. Aŭ 1 µm = 10−3 mm, do milono de milimetro.
 Unu nanometro (mallonge nm) respondas al miliardono de metro: 1 nm = 10−9 m. Aŭ 1 nm = 10−6 mm, do milionono de milimetro. Nanometro en metalo respondas proksimume al la distanco de kvar najbaraj atomoj. La plej etaj strukturoj videblaj per optika mikroskopo grandas proksimume 200 - 500 nm groß. Por ekzameno de strukturoj pli etaj ol tiuj, uziĝas specialaj elektronikaj mikroskopoj. Vidu ankaŭ: Nanoteknologio
 Unu pikometro (mallonge pm) estas bilionono de metro: 1 pm = 10−12 m. La pikometro taŭgas por priskribo de longecoj de atomoj. La atomo de hidrogeno havas atoman radiuson de 37 pm. Pli grandaj atomoj atingas grandecojn de pli ol 200 pm. Ankaŭ la ondolongo de Gama-radioj mezuriĝas en pm.
 Unu femtometro (mallonge fm) estas la biliardono de metro kaj la bilionono de milimetro: 1 fm = 10−15 m. Femtometro uziĝas en la atoma kaj nuklea fiziko, por plifaciligi la skribadon de nombroj ekzemple de la diametroj de atomkernoj (proksimume 10 fm). Protonoj kaj neŭtronoj havas diametron de proksimume 1,6 fm.

Speciala unuo estas la anstromo, kiu egalas al 10−10 metroj; ĝi estas dekuma ono de la metro, sed ne unu el la kutimaj milon-potencaj (1/1000, 1/1000.000 ktp.) unuoj.

La ĉefa dekobla mezurunuo estas kilometro (mallonge km''), kiu respondas al 1.000 metroj: 1 km = 103 m.

Pli grandajn longojn eblas priskribi per megametroj, gigametroj kaj tiel plu, sed en pluraj fakoj oni uzadas alternativajn mezurunuojn, kiuj estas pli facile kompareblaj al objektoj el la reala vivo, aŭ ĉiuokaze facile imageblaj. Ekzemple, parolante pri distancoj en la sunsistemo ofte uzatas la astronomia unuo, kiu egalas al la averaĝa distanco inter Suno kaj Tero (ĉ. 1,496 ⋅ 1011 m). Pli grandajn distancojn oni priskribas per lumjaroj: lumjaro estas la distanco trairata de lumo en vakuo dum unu jaro (ĉ. 9,461 · 1015 m aŭ preskaŭ 10 petametroj). Kelkaj astronomoj preferas la parsekon, egalan al 3,26 lumjaroj aŭ 30,856776 ⋅ 1015 m, iom pli ol 30 petametroj.

Proverbo 
Ekzistas proverbo pri metro en la Proverbaro Esperanta de L. L. Zamenhof:

Vidu ankaŭ 
 Aĵoj de 1 Mm ĝis 1 Gm longaj aŭ altaj
 Aĵoj de 1 km ĝis 1 Mm longaj aŭ altaj
 Aĵoj de 100 m ĝis 1 km longaj aŭ altaj
 Aĵoj de 10 m ĝis 100 m longaj aŭ altaj
 Aĵoj de 1 m ĝis 10 m longaj aŭ altaj
 Aĵoj de 1 dm ĝis 1 m longaj aŭ altaj
 Aĵoj de 1 cm ĝis 1 dm longaj aŭ altaj
 Aĵoj de 1 mm ĝis 1 cm longaj aŭ altaj
 Aĵoj de 1 μm ĝis 1 mm longaj aŭ altaj
 Dekoblaj kaj dekonaj unuoj
 Lumrapido
 Longo
Metra decimala sistemo
Konvencio pri la Metro

Eksteraj ligiloj 

 http://physics.nist.gov/cuu/Units/meter.html Historio de la metro je la Usona Nacia Instituto de Normoj kaj Tekniko (NIST) 
 http://www1.bipm.org/en/scientific/length Buroo internacia _de pezoj kaj mezuroj – longoj 
 http://www.mel.nist.gov/div821/museum/timeline.htm  Templinio de historio de la metro ĉe NIST 
 http://www.bipm.org/en/si/history-si/evolution_metre.html Historio de la metro ĉe la Buroo internacia _de pezoj kaj mezuroj (BIPM)

Referencoj 

Mezurunuoj de longo
Bazaj unuoj de SI