Grundlagen des Messsystems

Geschichte der Längeneinheiten

(1) Verwendung des menschlichen Körpers als Referenz

Die Art und Weise, wie die Basislängeneinheiten bestimmt wurden, hat sich im Laufe der Zeit stark verändert. Vor langer Zeit war der menschliche Körper die Referenzgrundlage. Zum Beispiel war die Elle eine Einheit, die die Länge vom Ellenbogen bis zu den Fingerspitzen angab. Diese Einheit wurde in alten Kulturen in Mesopotamien, Ägypten und Rom verwendet. Die Länge variierte von Region zu Region und reichte von 450 bis 500 mm. Studien haben bewiesen, dass die Pyramiden Ägyptens, die für ihre genaue Konstruktion bekannt sind, aus zwei Arten von Ellen gebaut wurden: einer langen und einer kurzen. Es wird gesagt, dass das Standardmaß der Länge in diesen Zeiten der Körper des Herrschers des Landes oder eines anderen mächtigen Individuums war. Noch heute werden in Ländern wie den Vereinigten Staaten Längeneinheiten auf der Grundlage des menschlichen Körpers verwendet, wie z. B. Yard, Fuß und Zoll.

Verwendung des menschlichen Körpers als Längeneinheit (1 Elle)
Verwendung des menschlichen Körpers als Längeneinheit (1 Elle)

(2) Verwendung der Erde als Referenz

Längeneinheiten, die auf dem menschlichen Körper basieren, wurden für Jahrtausende verwendet. Dies setzte sich fort, bis vor rund 200 Jahren eine große Veränderung eintrat. Als das Zeitalter der Entdeckung zu Ende ging und die Industrie vor allem in Westeuropa wuchs, wurde es notwendig, Längeneinheiten auf globaler Ebene zu vereinheitlichen. Im 17. Jahrhundert wurden in Europa Diskussionen über die Vereinheitlichung der Einheiten geführt. Nach einem Jahrhundert der Diskussionen schlug Frankreich 1791 die Einheit des Meters (griechisch „messen“) vor. Die Referenz zu diesem Zeitpunkt war die Entfernung des Meridians vom Nordpol zum Äquator. Ein Meter wurde auf 1/10 000 000 dieser Strecke eingestellt. Später wurde in Frankreich Ende des 19. Jahrhunderts ein Prototyp-Messgerät aus einer Legierung aus Platin und Iridium, die sehr oxidations- und abriebfest ist, entwickelt, um die Dimensionsreferenzen im globalen Maßstab zu vereinheitlichen.

Ein Meter wurde auf 1/10 000 000 der Entfernung des Meridians vom Nordpol zum Äquator eingestellt.
A
Nordpol
B
Äquator

Ein Meter wurde auf 1/10 000 000 der Entfernung des Meridians vom Nordpol zum Äquator eingestellt.

(3) Verwendung der Lichtgeschwindigkeit als Referenz

Von Anfang an wurde eine Einheit, die die Erde als Referenz verwendet, als schwierig für die Messung angesehen. Probleme ergaben sich auch bei Fehlern bei der Erstellung und der Verschlechterung des Prototyp-Messgeräts im Laufe der Zeit. Dies führte zu Diskussionen über die Schaffung einer neuen Referenz. Während der Generalkonferenz für Maß und Gewicht (CGPM) im Jahr 1960 wurde die Länge von einem Meter entsprechend der Wellenlänge des orangefarbenen Lichts definiert, das vom Element Krypton-86 im Vakuum abgegeben wird. Dank der Fortschritte in der Lasertechnologie wurde 1983 die Länge von einem Meter auf der Grundlage der Licht- und Zeitgeschwindigkeit definiert. Heute ist ein Meter definiert als „die Entfernung, die Licht im Vakuum in 1/299 792 458 Sekunden zurücklegt“, wie im Jahr 1983 definiert.

Zurückgelegte Strecke 1/299 792 458 Sekunden = 1 m
A
Licht

Zurückgelegte Strecke 1/299 792 458 Sekunden = 1 m

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