十八世纪,法国大革命前的法国,每一省、甚至每一个城镇各有自己度量事物的标准,形形色色的重量与尺度单位有二十五万种之多,这样的分歧多异阻碍了传播与商业活动。 不仅是法国,其他国家也都各有各的长度定义。 ; k+ ~: r% e+ a1 W2 f" i+ P) Y
在公制还没有正式定案之前,就有许多科学家分别提出各种版本的单位计算标准,其中较著名的有以下几种:
8 u, @$ Z! w1 j; l8 N( a! b1. 最初提出以地球周长的一分为单位长,并且依十进制除和乘此单位,对各种部分和倍数规定适当的拉丁术语。 * K j, O4 S/ C' e; d8 f/ k
2. 同时C. 伍伦爵士提出:取半秒打一下的摆的摆长为单位长;这很接近于古代的腕尺(从一个人的肘到其伸展的中指尖的距离)的长度的一米。 6 w3 r; C* r* z- ~" R. F' N) ]
3. 二位科学家(法国天文学家皮卡尔德(Jean Picard)于1671年, 荷兰物理学家惠更斯于1673年)提出:以纬度45 。 的海平面上的秒摆的摆长为单位长;这只比现在的米短6毫米。 * d0 P2 @: ^; T
4. 1747年孔达明(La Condamine)建议:以赤道上的秒摆为单位长。 # q. q$ l' S2 t: S' A
5. 1775年梅齐尔(Messier)非常仔细地确定纬度45 。 的秒摆长,并且想把它作为标准单位,只惜并未成功。
! f, X; N$ R. P; y. l6. 受新度量制的普及的宣传的激发, 1789年法国科学院责成一个委员会制定一个可接受的计划,该委员会赞同用十进制。 1790年米勒爵士(John Miller)在英国国会下院提出大不列颠的统一度量制。 ! ^) c) Y- h3 d/ k( t6 @/ O
7. 大约在1790年同时,杰弗逊(Thomas Jefferson,美国独立宣言起草人之一, 注1 )提出美国的统一度量制,建议以纬度38的秒摆长度为单位长(38 。是美国当时的平均纬度) 。
4 i: P4 U; r* Z7 Y1789年,法国大革命开始。 1790年,国民公会授权科学院设计统一标准的度量衡制。
8 A( f) Q6 V, T" R7 ^1 d- N& P) {1790年3月,国民公会采用钟摆为度量标准。
- l# e/ j1 D- ]3 l. Y8 s1 S" h1791年,具有革命思想的著名科学家拉格朗日,当选为法国度量衡委员会主席。在他全力推动下,一项影响了全世界的长度单位――米浮出水面。法国相关当局规定:把经过巴黎的地球子午线,也就是经线长的四千万分之一定义为1米。通俗地说,l米是从地球北极到赤道距离的一千万分之一,1791年3月25日,法国国民议会决定采纳了只基于一个长度基本单位“米”的计量制度。现在全球通用的国际长度单位米,则由此规定而来。
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! M! y% G3 N2 T* n 剩下的问题是如何测量地球子午线的长度了。尽管大家知道这是一项艰苦卓绝的长途跋涉,而且还来不得半点马虎,需要细心地勘测。天文学家约瑟夫・德朗布尔和安德烈・梅尚坚决地接受了这一艰巨任务。他们约定从巴黎出发,背向而行,共同完成从敦刻尔克到巴黎,再到巴塞罗那这一段地球子午线的测量工作。博学多才的德朗布尔从巴黎向北走;细致认真的梅尚从巴黎往南走。一旦两人到达各自目的地――敦刻尔克和巴塞罗那,就开始测量彼此间距离。最后根据测量数据进行计算,以得出1米的长度是多少。不过,当时的法兰西,正处在资产阶级革命的狂热中,社会十分混乱。所以,两位科学家常常冒被追捕的危险。在巴黎郊外,德朗布尔多次躲开狂热人群的追捕,有几次差点被送上断头台。在法兰西与西班牙的激烈交战中,梅尚曾被当作法国密探遭到拘禁。
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4 I9 [' V) p% E, U" |# t8 E( f( h. e" f 经过7年的跋涉,德朗布尔和梅尚终于在法国南部要塞卡尔卡松会合。他们带着勘测资料返回巴黎时,拿破仑・波拿巴已成为法兰西新统治者,政局也恢复平静。所以,巴黎群众能够像迎接英雄一样欢迎他们。崇尚科学的拿破仑也给予他们极高评价:“胜利如过眼烟云,但是这项成就会永存于世。”设在巴黎国际科学委员会,还用纯铂制成一根1米长的金属棒来纪念两位科学家的探险活动。
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法国度量衡委员会采用两位科学家的测量结果,用铂铱合金制成一根横截面为H型的标准米尺,作为原器存档。委员会还决定,法国从1812年颁布施行“米制”,并于1837年在全国强制推行,使米制率先在法国扎根。1875年,也就是米制诞生后80年,国际度量衡委员会在巴黎开会。法、德、美、俄等17国政府代表共同签署了《米制公约》,同意成立国际度量衡局。并公认米制是在法国大革命中诞生的一项最伟大的科学事业,确定米为标准国际长度单位,一直沿用至今。
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