Måttet på en meter

Vad är en meter? I dag tar vi denna standardlängdenhet för given, som erkänns i länder runt om i världen (med undantag för enstaka undantagsländer som USA), men det är en relativt ny uppfinning. Vi kan datera dess födelse ganska exakt: den 7 april 1795, då den första republikens franska regering lagstiftade om den.

I slutet av 1600-talet började naturfilosofer som John Wilkins och Tito Livio Burattini fundera på ett ”universellt mått” som skulle kunna baseras på naturfenomen och hjälpa till att standardisera vetenskapliga mätningar i olika länder. Även om idén hade sina anhängare dröjde det ett århundrade innan någon av dem hade befogenhet att genomföra ett sådant system.

I efterdyningarna av den franska revolutionen 1789 innebar det att kasta av sig arvet från den gamla regimen också att kasta av sig de traditionella måttenheterna, som varierade enormt från plats till plats och var matematiskt oordentliga. I stället infördes det metriska systemet, som byggde på naturliga storheter och som är föregångaren till de SI-enheter (Système international) som vi använder i dag.

Metern definierades ursprungligen som en tiomiljondel av avståndet från ekvatorn till nordpolen. (Det hade tidigare föreslagits att den skulle definieras som längden på en pendel som skulle utföra ett sväng per sekund, men noggranna mätningar visade att denna längd skulle förändras något på olika platser på jorden på grund av små variationer i det lokala gravitationsfältets styrka.)

Det är ett trevligt runt tal, men i praktiken inte särskilt användbart för en skräddare som vill mäta av en meter tyg. När man väl hade gjort en mycket exakt mätning av avståndet mellan ekvatorn och polen (mätningsexpeditionen tog flera år) konstruerade myndigheterna i Paris en platinastång med en längd på exakt en meter som skulle tjäna som officiell referenspunkt.

Denna referensstång räckte i 90 år, men en ökande önskan om precision ledde till att man 1889 införde en ny stång – en stång av platina-iridium – och att det föreskrevs att dess längd skulle mätas vid isens smälttemperatur, för att undvika värmerelaterad expansion och sammandragning.

Nästa stora framsteg när det gäller precisionen kom 1960, då metern omdefinierades som exakt 1 650 763,73 våglängder av en viss frekvens av det ljus som avges av en krypton-86-atom.

Och slutligen (än så länge) 1983 omdefinierades metern återigen, denna gång som ”längden på den väg som ljuset färdas i vakuum under ett tidsintervall på 1/299 792 458 av en sekund”.

I varje skede har definitionen blivit mer exakt och – vilket är minst lika viktigt – den innehåller en uppsättning specifikationer för hur man mäter en meter på ett sådant sätt att den, med rätt utrustning, alltid kommer att ge samma resultat.

Samman med en handfull andra basenheter som sekunden (som definieras i termer av frekvensen av strålning från en cesiumatom) och kilogrammet (som fortfarande definieras genom att jämföras med en klump platina-iridiumlegering som förvaras i ett labb i Frankrike) utgör metern ryggraden i det system som vi använder för att mäta allt annat.