36. Metr
Zdá se vám samozřejmé, že vzdálenosti měříme v metrech nebo kilometrech? Ne vždy tomu tak ale bývalo. Na konci 18. století panoval v délkových jednotkách neúnosný chaos. A přitom mělo měření vzdáleností velký význam. Stále více politiků a vědců volalo po uzákonění jednotného systému měr a vah.
Těsně před rokem 1790 navrhli Jean Picard a Ole Rømer, aby nová jednotka délky byla stejně dlouhá jako závěs kyvadla o periodě 1 sekunda. Přesto, že návrh měl značnou podporu významných vědců té doby, neujal se. Hlavním důvodem byla závislost periody na zeměpisné šířce a nadmořské výšce, nová jednotka by musela být definována pro konkrétní místo na Zemi.
Téhož roku požádala Francouzská akademie vědeckou komisi v čele s Josephem Lagrangem a Pierrem Laplacem, aby vyřešila problém nové délkové jednotky. Dne 19. března 1791 komise navrhla, aby nová jednotka délky byla definována jako desetimiliontina vzdálenosti od pólu k rovníku měřené podél poledníku v nulové nadmořské výšce. Přestože realizace byla ještě složitější než u sekundového kyvadla, návrh byl během jediného týdne přijat. Měření nebylo možné provést podél celého poledníku. Na moři to nešlo a v polárních oblastech už vůbec ne. Proto byl vybrán co možná nejdelší úsek pevniny podél poledníku, jehož začátek i konec je u mořské hladiny. A který poledník byl zvolen? No samozřejmě ten procházející Paříží! Měření bylo prováděno z Dunkirku na severu Francie do španělské Barcelony. Delší část pevniny procházející podél poledníku ve Francii nebylo možné nalézt.
Měření započalo v létě roku 1792. Jean Delambre prováděl se svou skupinou triangulační měření od severu na jih, zatímco Pierre Méchanin s druhou expedicí měřil od jihu na sever. Obě skupiny se měly sejít v Rodezu. Jižní část byla kratší, ale o to složitější, protože procházela Pyrenejemi. Měření se neobešla bez problémů a byla přerušena Francouzskou revolucí. V roce 1798 byla měření dokončena a čtyři nezávislí učenci z nich vypočetli vzdálenost obou míst a následně velikost jednoho metru. Už od roku 1795 se vyráběly provizorní platinové metry. Ten, který se při 0 °C nejvíce blížil vypočtenému výsledku, byl prohlášen dne 22. 6. 1799 za tzv. archivní metr. Nový etalon délky byl konečně na světě. V roce 1837 zjistil Friedrich Bessel, že výpočty byly chybné, neuvažovaly zploštění způsobené rotací Země a tak se první prototyp metru lišil od zamýšlené délkové jednotky o celé dvě desetiny milimetru.
Platinový metr se bohužel prohýbal a při měření bylo třeba se dotýkat obou konců. Vůbec nešlo o ideální řešení. V roce 1875 byl založen Mezinárodní úřad měr a vah se sídlem v Sevres u Paříže a 18 zemí podepsalo tzv. Dohodu o metru. Nový metr zde byl uložen v roce 1889. Je vyrobený z mimořádně tvrdé slitiny 90 % platiny a 10 % iridia. Profil ve tvaru písmene X zajišťuje minimální prohýbání etalonu. Na rozdíl od původního metru je delší a metrová vzdálenost je na něm vyznačena ryskami. Celkem bylo vyrobeno 30 číslovaných prototypů, z nichž číslo 6 se nejvíce blížilo minulému etalonu, a proto byl prohlášen za nový metr. Stalo se tak na první Všeobecné konferenci o mírách a vahách, kde byly přesně stanoveny podmínky, za kterých je metr metrem. Od nového prototypu byly odvozeny národní metry jednotlivých zemí.
Téměř okamžitě od zavedení prototypu metru v roce 1889 byly konány pokusy definovat metr za pomoci vlnové délky světla. V letech 1892 až 1893 přeměřil prototyp metru svým interferometrem Albert Michelson a definoval metr jako násobek vlnové délky červené čáry kadmia. Jeho měření potvrdili v roce 1906 Charles Fabry a Alfred Pérot za pomoci nového typu interferometru. V roce 1952 byla ustanovena komise pro posouzení možnosti nově definovat metr pomocí vlnové délky světla. K tomu došlo v roce 1960, na jedenácté všeobecné konferenci o mírách a vahách. Metr byl definován jako konkrétní násobek vlnové délky oranžovo-červené čáry kryptonu ve vakuu. Tato nová definice se udržela jen do roku 1983.
V roce 1983 došlo k poslední změně v definici metru. Byl určen za pomoci rychlosti světla jako dráha, kterou světlo proběhne za předem dohodnutý zlomek sekundy. Na jednu stranu jsme se konečně zbavili problematického etalonu délky. Nová definice ale znamená provázanost metru s rychlostí světla. Od roku 1983 se světlo šíří rychlostí 299 792 458 m/s přesně. Pokud bychom nyní měřili rychlost světla přesnějšími metodami než dříve, nezměníme už hodnotu rychlosti světla, ale zpřesníme naši znalost metru. Obdobným trikem bychom se chtěli zbavit i posledního udržovaného etalonu, a tím je kilogram. Při posledním měření se totiž ukázalo, že mezinárodní prototyp kilogramu ztratil díky pravidelnému čištění přibližně 50 μg, a to je do budoucnosti zcela neúnosné.