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メートル

辞書:科学用語の基礎知識 科学編 (NSCI)
読み:メートル
外語:m: mètre フランス語 , meter 米国英語 , metre 英国英語 , 公尺 支那語(大陸・台湾)
品詞:名詞,長さ助数詞
2001/09/03 作成
2008/03/06 更新

cgs単位系MKS単位系MKSA単位系、ならびに国際単位系における、長さの単位。省略形および単位は「m」。日本では漢字で「米」と書く。

現在は、「299,792,458分の1秒間に光が真空中を伝わる行程の長さ」と定義されている。

この長さの定義は、1983(昭和58)年の第17回国際度量衡総会で決定したものである。

国際単位系では、SI接頭語を付けることで微小または巨大な値を簡潔に表現できる。

以下は、SI的に可能性のありそうな単位である。実際には、その殆どは使用実績が無い。併記する漢字は日本における表記方法で、多くは国字であるとされている。

  • ヨクトメートル(ym) 10−24
  • ゼプトメートル(zm) 10−21
  • アトメートル(am) 10−18
  • フェムトメートル(fm) 10−15
  • ピコメートル(pm) 10−12
  • ナノメートル(nm) 10−9
  • マイクロメートル(µm) 10−6
  • ミリメートル(mm) 10−3
  • センチメートル(cm) 10−2
  • デシメートル(dm) 10−1
  • メートル(m) 100
  • デカメートル(dam) 101
  • ヘクトメートル(hm) 102
  • キロメートル(km) 103
  • メガメートル(Mm) 106
  • ギガメートル(Gm) 109
  • テラメートル(Tm) 1012
  • ペタメートル(Pm) 1015
  • エクサメートル(Em) 1018
  • ゼタメートル(Zm) 1021
  • ヨタメートル(Ym) 1024

しかしヨタメートルなどの単位は現実的でなく、このような単位を使ってもヨタ話と言われる。

最初から現在の定義が決められたわけではない。ここに至るまでに幾多の変遷を経ている。

国際標準化前

昔は単位が混在しており、この統一が必要だと考えられた。これに力を入れたのがフランスだった。

幾つかの案が出された後、地球の大きさを基準とすることになる。赤道全周と子午線全周のいずれかで議論されたが、赤道全周は測量困難のため、最終的に「パリを通過する北極と赤道の子午線の長さの1000万分の1」とされた。

単位は寸法を意味するラテン語metrumから、mètreとなった。

1799(寛政11)年に、測量の結果に基づきメートル原器が作られ、これは「Mètre des Archives」と呼ばれた。

メートル原器は、それ自体の長さではなく、原器に引かれた線の間を単位とする。

国際メートル原器

1872(明治5)年に国際メートル委員会でメートル原器が30本が作られた。この原器は重量に対し白金90%、イリジウム10%の合金である。

1889(明治22)年の第1回国際度量衡総会で、0℃で最も「Mètre des Archives」に近い長さの一本が「国際メートル原器」に指定された。

しかし、かねてより精度について問題が指摘されていたため、他の方法による定義が模索され始める。

基準を光に

そこで、光の波長を基準とすることにした。明るく、容易に得られる単色光であることが条件で、各国より様々な提案がされた。

そして1960(昭和35)年、第11回国際度量衡総会で「1メートルはクリプトン86(86Kr)原子の準位2p10と5d5間での遷移に対応する光の真空中での波長の1,650,763.73倍に等しい長さ」と定義された。中途半端であるのは、先にあったメートルの長さに合わせるためである。

しかしKrランプは再現性が悪かったため、これもすぐに問題となり、次なる定義が求められた。

かくして1983(昭和58)年、第17回国際度量衡総会で「1メートルは1秒の299,792,458分の1の時間に光が真空中を伝わる行程の長さ」とした。レーザー技術の発達とともに高い精度が得られるようになったほか、「真空中の光速」はアルベルト・アインシュタイン相対性理論光速度不変の原理により、高い普遍性がある。

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