/【今と昔】1メートルの定義のしかた2017.06.27【今と昔】1メートルの定義のしかたTweetPocket長さを測る基準「1m(メートル)」は、どうやって決められているかご存知ですか?「1m」は約220年前に作られた基準なのですが、科学技術の進歩により、その計測方法も進化しています。当初の測り方と、現代の測り方について紹介します。長さの基準を定義し、それを世界共通で使えるようにするためには、その根拠として世界共通のものが必要でした。基準となる「世界共通のもの」とは?この「世界共通のもの」は不変でなければなりません。基準となるものの大きさが変化してしまっては、基準となる1mの長さも変化してしまいますからね。いくつか案が出た中で採用された、世界共通のもの。当時の人は世界共通で不変なものとして、地球を使って基準となる長さを定義することを考えました。スケールがデカイですね。他に無かったんでしょうね。「地球の子午線の、北極点から赤道までの長さの1,000万分の1」これが、世界で一番初めに決められた「1m」でした。子午線といいうのは、北極と南極とを結ぶ線。昔の日本の時計は十二支で表されていて、12時のところが「子の刻(ねのこく)」、6時のところが「午の刻(うまのこく)」でした。地球の一番上の北極点を「子」とし、一番下の南極点を「午」として、それらを結ぶ線だから「子午線」というわけです。この子午線を北極から赤道まで歩いたり船に乗ったりして6年もかけて計測し、それを1,000万分の1にした長さ。これを1mとしたわけです。ちなみにこの方法で地球一周を測ると、ぴったり4万kmになります。1mの基準を、地球の大きさの1/4から定めたんだから当たり前ですね。フランスで作られた世界最初の1mは、1791年のフランス国民議会で正式に採用されました。当時のフランスは測量技術が発達していたんですね。確かに「メートル」ってフランス語っぽい。語源は「ものさし」や「測ること」を意味する古代ギリシャ語「メトロン」から。世界共通を定義したのかそもそも大昔は、世界共通の長さの基準なんて必要ありませんでした。別の国の人となんてめったに会わないですから。様々なモノのやり取りが盛んになったため、長さの基準を定義する必要が出てきたと、そういうわけです。メートル原器メートルが誕生してから97年後の1888年。1mの基準をより正確に定めるために「メートル原器」と呼ばれる金属の器具が誕生しました。これは白金90%、イリジウム10%という非常に変形しづらい合金で作られたそうです。世界で一番変形しちゃいけないものですからね。6の原器を「国際メートル原器」として、これに基づき「1メートル」が定義されました。ちなみにこのメートル原器、摂氏0°Cのときの長さが基準となっています。金属は温度によって変形する可能性があるので、温度までルール化されていたわけです。22のメートル原器が配布され、1890年(明治23年)に日本に到着しました。このメートル原器は1960年まで使われていたんですよ。今ではもう使われなくなったメートル原器ですが、世界中の博物館で大切に保管されているそうです。産総研の、計量標準総合センターに保管されています。現在は「光の進む速さ」を基準にして測っています。光を基準にする、とは?光というのは、常に同じ速さです。光が遅く見えるとき、それは時間が遅れているのだアインシュタインがそう言ったくらい、光速というのは不変なんですね。この「光の速さ」を計測する技術が進歩したことで、今度は光を使って1mを定義し直すことになったわけです。「光が3億分の1秒間に進む距離」これが、現在使われている「1m」の定義です。光は1秒間に約30万km進みます。これはmにすると約3億m。その3億分の1が、1mというわけです。光が2億9979万2458分の1秒間に真空中を伝わる距離です。1983年に国際度量衡総会で決まりました。これもけっこう最近ですね。昔と今の距離の違いは?1mの違い現在の方法で計測した1mと、メートル原器の1mとでは、1億分の1mくらいの誤差があるそうです。メートル原器を基に長さが決められたので、ほとんど差が無くて当然なのですが、それだけ現在は誤差無く正確に測れるということですね。地球の大きさの違い昔の測り方は、そもそもが地球の大きさから1mを割り出しているから、地球一周はぴったり4万kmのはずでしたね。地球の大きさを現在の技術で計測すると、地球一周は4,000万9,152m。4万kmよりも9,152m長いことになります。その誤差は2/10,000(0.02%)。今から200年以上前に人力で測量したことを考えると、驚くべき精度なんだそうです。昔の人ってスゴイですね。何がスゴイって、気合いとか執念とかがスゴイですね。まとめほんの50年前まで、世界共通の1mはメートル原器でした。それが光の速さを基準に定められたのが約30年前。技術が進歩したことで、かなり正確に1mを定義することができるようになりました。あまりにも正確すぎるので、別にメートル原器のままでもよかったんじゃない?と思ったのですが、そうはいかないんですね。今、科学や医療、工業製品などの様々な分野において、マイクロメートルやナノメートルといった、極小の世界でも、素材や細胞などを自由にコントロールすることが可能となっているからです。いった極小の世界で正確な研究や製品開発ができるのは、正確に1mを計測しているおかげなんですね。TweetPocketトリビアSNSでもご購読できます。TwitterでフォローするFeedlyでフォローするkakadarayo40代男です。某IT企業で企画の仕事をしていますがどうも向いてません。