米被重新定义的次数比任何其他基本单位都多。它从18世纪的政治项目到基于光速的定义的旅程，讲述了人类追求精确的故事。
革命性的想法
1791年，法国科学院面临一个挑战：为新的法兰西共和国创建一个通用的测量系统。他们想要基于自然的东西，而不是国王的身体部位。
他们的解决方案很优雅：将北极到赤道的距离除以1000万。这将是一米。
第一次测量
法国天文学家让-巴蒂斯特·德朗布尔和皮埃尔·梅尚花了七年时间（1792-1799）测量从敦刻尔克到巴塞罗那的子午线弧。他们在法国大革命期间这样做，有时被当作间谍逮捕，总是资金不足。
他们的结果：443.296 lignes（一个古老的法国单位）。这成为了米的第一个定义。
问题是？他们犯了错误。地球不是一个完美的球体。而且他们的仪器，虽然令人印象深刻，但并不完美。
铂金棒时代
1799年，创建了一根铂金棒来代表米。这个"米原器"成为了标准。后来，在1889年，制造了一根更精确的铂铱棒——国际米原器。
各国收到了副本。美国的副本，第27号米，今天仍然存在于NIST。
但物理标准有问题：
- 它们可能被损坏
- 它们随温度变化
- 它们不便于日常使用
- 比较副本会引入误差
波长定义
1960年，科学家们完全放弃了物理人工制品。米被重新定义为氪-86原子发出的光的1,650,763.73个波长。
这是革命性的：任何拥有正确设备的人现在都可以精确地重新创建米。不需要与巴黎的棒进行比较。
但氪灯不是完全稳定的。科学家们想要更高的精度。
光速定义
1983年，米获得了其当前的定义：光在真空中1/299,792,458秒内传播的距离。
这似乎是循环的——我们不是在用米来定义光速吗？实际上，是相反的。我们将光速固定为精确的每秒299,792,458米，现在米是从这个常数派生的。
光速在宇宙的任何地方都是相同的。它不会退化。它不能丢失。它是可以想象的最稳定的参考。
发生了什么变化？
| 时代 | 定义 | 精度 |
|---|---|---|
| 1791 | 地球子午线 | ~0.5mm误差 |
| 1889 | 原型棒 | ~0.2μm误差 |
| 1960 | 氪波长 | ~4nm误差 |
| 1983 | 光速 | 按定义精确 |
讽刺
最初的目标是将测量与地球的几何形状联系起来。最终的定义与地球完全无关。
但这里是美丽的部分：如果你用今天的米测量地球的子午线，你会得到从极点到赤道10,001,966米。法国天文学家的误差约为0.02%。
对于两个拥有18世纪仪器、在革命中测量的人来说，这是令人瞩目的准确性。
为什么重要
米的演变展示了科学如何进步：足够好变得不够好。每次重新定义都是因为技术超越了旧标准。
今天的米将服务到我们需要比光本身能提供的更高精度。当那一天到来时，物理学将首先需要新的发现。