211service.com
Problemet med mätaren
Mitt i de ideologiska och religiösa omvälvningarna under de senaste 200 åren har det metriska systemet spridit sig över världen som ett exempel på vetenskap och rationalitet. Men hos både sina mästare och belackare har den framkallat lika mycket passion som förnuft.
Skapat med början 1790 av den franska vetenskapsakademin på uppdrag av den revolutionära nationalförsamlingen, det metriska systemet återspeglade ett sekel av förslag om mätningsreformer. Mätaren definierades av en lag från National Convention 1793 som en tiomiljondels kvartsmeridian, avståndet från jordens ekvator till en av dess poler. Ken Alder från Northwestern University, som studerade rekord i Paris, fann att försöket att mäta meridianen blandade noggrann detalj med höga äventyr. Det tog två franska astronomer sju år att mäta avståndet mellan Dunkerque, Frankrike, och Barcelona, Spanien, och Alders minnesvärda berättelse, Måtten på alla saker , avslöjar att en av männen täckte upp för den andres fuskiga arbete. Astronomerna visste att jorden var något platt vid polerna – Pierre-Louis Moreau de Maupertuis hade bevisat Newtons förutsägelse 1736 – men trodde att den annars var enhetlig. Undersök en meridian, tänkte de, och du har undersökt dem alla. De lärde sig snart verklighetens klumpighet.
Den här historien var en del av vårt majnummer 2005
- Se resten av frågan
- Prenumerera
Det jordbaserade metriska systemet var inte bara svårt att utforma och bristfälligt: det var också onödigt. Två italienska forskare, Paolo Agnoli och Giulio D’Agostini, noterade nyligen i en artikel att långt före den franska revolutionen, föreslog forskare en ny enhet som var mindre än en halv centimeter kortare än den nuvarande mätaren. De definierade det inte genom att mäta jorden, utan genom att tajma en pendel. Den italienske polymaten Tito Livio Burattini föreslog en sådan katolsk [d.v.s. universell] meter redan 1675. Burattini noterade att en vikt som svängde på ett snöre med längden på hans föreslagna meter återvände till sin ursprungliga position på två sekunder. Den tid det tog att resa från en maximal höjd till en annan var en sekund: en enhet som motsvarade den ungefärliga varaktigheten av ett mänskligt hjärtslag. Att tajma en pendel, även i ett vakuum vid en kontrollerad temperatur, var lättare än att mäta en meridian, och dess djupt mänskliga rytm var tillfredsställande.
Varför tog Vetenskapsakademien den svårare kursen? För att tiden i sig spelade. Akademin övervägde att inrätta en decimalbaserad tiotimmarsdag, med 100 sekunder till en minut och 100 minuter till en timme. Dessutom trodde Frankrikes forskare att projektet skulle förena mänskligheten i spänningen av gemensamt ägande av den nyligen uppmätta jordklotet. Efter att bristerna med den meridianbaserade mätaren blev uppenbara presenterades en platinameterstång för den franska lagstiftaren i juni 1799 som en godtycklig grund för den nya mätningen.
Sedan 1983, för att fastställa större precision än vad något materiellt föremål tillåter även under kontrollerade förhållanden, har den 51 nationella generalkonferensen om vikter och mått definierat mätaren som den sträcka som ljuset tillryggalagt i ett vakuum under ett tidsintervall på 1/299 792 458 av en andra. Système International d'Unités (SI) börjar med sju grundläggande enheter – meter, kilogram, sekund, ampere, kelvin, mol och candela – och definierar 22 andra som inkluderar varje enhet som vetenskap, teknik och handel behöver utom pengar (och även det är nu universellt decimaltal).
Elegant som det är har det metriska systemet väckt livligt motstånd. Vissa länder, inklusive Frankrike på 1800-talet och Storbritannien idag, har infört drakoniska straff mot motsträviga försäljare; en nordostengelsk livsmedelsbutik dömdes till skyddstillsyn 2001 för att ha sålt bananer per pund istället för kilogram. I USA har regeringen gett efter för opposition till och med mot dubbla mätsystem. 1978 ändrades Federal Highway Administrations policy att lägga till avstånd i kilometer till motorvägsskyltar efter protester från antimetriska människor som såg den tunna kanten på en kil.
Konflikterna om mätning säger en rörig sanning: inget enskilt mätsystem är idealiskt för alla användningsområden. Liksom alla föremål för mänsklig design byter ett mätsystem en fördel mot en annan. I sitt undvikande av tredjedelar, till exempel, har det metriska systemet ingen vardaglig motsvarighet till foten. Decimeter används sällan; systemet hoppar över en storleksordning från centimeter till meter. Och liter överstiger normal individuell mänsklig törst.
Å andra sidan har millimetern sina fördelar. Runt två fingernaglars tjocklek är det den minsta enheten vi finner användbar för att mäta vanliga föremål; en dime är 1,35 mm tjock. Det undviker aritmetikens förvrängningar som involverar sextondelar och trettio sekunder av en tum. Först där föremålen regelbundet delas på mitten, som inom snickeri och byggnadsbranschen, kommer tummen till sin rätt. Vad mäts dikterar attraktionskraften hos det system som används för att mäta det. Det metriska systemet har blivit världens lingua franca, men traditionella mått, rotade i kroppen och dess hantverk, är dess envisa folkspråk.