米被重新定義的次數比任何其他基本單位都多。它從18世紀的政治專案到基於光速的定義的旅程，講述了人類追求精確的故事。
革命性的想法
1791年，法國科學院面臨一個挑戰：為新的法蘭西共和國建立一個通用的測量系統。他們想要基於自然的東西，而不是國王的身體部位。
他們的解決方案很優雅：將北極到赤道的距離除以1000萬。這將是一米。
第一次測量
法國天文學家讓-巴蒂斯特·德朗布林和皮埃爾·梅尚花了七年時間（1792-1799）測量從敦刻爾克到巴塞羅那的子午線弧。他們在法國大革命期間這樣做，有時被當作間諜逮捕，總是資金不足。
他們的結果：443.296 lignes（一個古老的法國單位）。這成為了米的第一個定義。
問題是？他們犯了錯誤。地球不是一個完美的球體。而且他們的儀器，雖然令人印象深刻，但並不完美。
鉑金棒時代
1799年，建立了一根鉑金棒來代表米。這個"米原器"成為了標準。後來，在1889年，製造了一根更精確的鉑銥棒——國際米原器。
各國收到了副本。美國的副本，第27號米，今天仍然存在於NIST。
但物理標準有問題：
- 它們可能被損壞
- 它們隨溫度變化
- 它們不便於日常使用
- 比較副本會引入誤差
波長定義
1960年，科學家們完全放棄了物理人工製品。米被重新定義為氪-86原子發出的光的1,650,763.73個波長。
這是革命性的：任何擁有正確裝置的人現在都可以精確地重新建立米。不需要與巴黎的棒進行比較。
但氪燈不是完全穩定的。科學家們想要更高的精度。
光速定義
1983年，米獲得了其當前的定義：光在真空中1/299,792,458秒內傳播的距離。
這似乎是迴圈的——我們不是在用米來定義光速嗎？實際上，是相反的。我們將光速固定為精確的每秒299,792,458米，現在米是從這個常數派生的。
光速在宇宙的任何地方都是相同的。它不會退化。它不能丟失。它是可以想象的最穩定的參考。
發生了什麼變化？
| 時代 | 定義 | 精度 |
|---|---|---|
| 1791 | 地球子午線 | ~0.5mm誤差 |
| 1889 | 原型棒 | ~0.2μm誤差 |
| 1960 | 氪波長 | ~4nm誤差 |
| 1983 | 光速 | 按定義精確 |
諷刺
最初的目標是將測量與地球的幾何形狀聯絡起來。最終的定義與地球完全無關。
但這裡是美麗的部分：如果你用今天的米測量地球的子午線，你會得到從極點到赤道10,001,966米。法國天文學家的誤差約為0.02%。
對於兩個擁有18世紀儀器、在革命中測量的人來說，這是令人矚目的準確性。
為什麼重要
米的演變展示了科學如何進步：足夠好變得不夠好。每次重新定義都是因為技術超越了舊標準。
今天的米將服務到我們需要比光本身能提供的更高精度。當那一天到來時，物理學將首先需要新的發現。