Metr nima

Metr nima
Metr
м, m
Международный эталон метра, использовавшийся с 1889 по 1960 год
1889-yildan 1960-yilgacha foydalanilgan metrning xalqaro etaloni
Kattalik uzunlik
Tizim SI
Turi asosiy
Логотип Викисклада Vikimedia omboridagi mediafayllar

Metr (ruscha belgisi: м; xalqaro belgisi: m; qadimgi yunoncha μέτρον — «o‘lchov, o‘lchagich» so‘zidan) — o‘lchov birligi bo‘lib, uzunlikni Xalqaro birliklar tizimida (SI) o‘lchash uchun xizmat qiladi va undagi yettita asosiy birlikdan biridir. Shuningdek, u quyidagi tizimlarda ham uzunlikning asosiy birligi hisoblanadi: МКС, МКСА, МКСК, МКСГ, МСК, МКСЛ, МСС, МКГСС va МТС. Bundan tashqari, sanab o‘tilgan barcha tizimlarda metr dumalab ishqalanish koeffitsiyenti, nurlanishning to‘lqin uzunligi, erkin yugurish yo‘li uzunligi, optik yo‘l uzunligi, fokus masofasi, Kompton to‘lqin uzunligi, de Broyl to‘lqin uzunligi va boshqa fizik kattaliklarning va o‘lchamligi uzunlik bo‘lgan kattaliklarni o‘lchash uchun ishlatiladi.

Tarixan metrning uzunligi taxminan mayatnikning ikki chekka holat orasida bir soniyada bir marta tebranishiga asoslangan (soniyali mayatnik).

Amaldagi ta’rifga ko‘ra, metr — yorug‘likning vakuumda 1⁄299 792 458 soniya davomida bosib o‘tadigan yo‘l uzunligidir.

Metrning ta’rifi

Metrning vaqt va yorug‘lik tezligi asosidagi zamonaviy ta’rifi XVII O‘lchovlar va tarozilar bo‘yicha Bosh konferensiya (CGPM) tomonidan 1983-yilda qabul qilingan.

Metr — yorug‘lik vakuumda 1⁄299 792 458 soniyada bosib o‘tadigan yo‘l uzunligidir.

Ushbu ta’rifdan kelib chiqadiki, SI tizimida vakuumdagi yorug‘lik tezligi aniq 299 792 458 м/с. Shunday qilib, metrning ta’rifi ikki asr avvalgidek yana soniyaga bog‘landi, biroq bu safar umumjahon fizik doimiysi yordamida.

2018—2019-yillarda SI asosiy birliklari ta’riflariga kiritilgan o‘zgarishlar metrning mohiyatini o‘zgartirmadi, ammo ifodalash uslubini takomillashtirish maqsadida avvalgisiga to‘liq teng kuchli yangi rasmiy ta’rif qabul qilindi:

Belgisi м bo‘lgan metr SI tizimidagi uzunlik birligidir; uning qiymati vakuumdagi yorug‘lik tezligining son qiymatini SI birligi м·с bilan ifodalanganda aynan 299 792 458 ga teng qilib belgilash orqali aniqlanadi−1; bunda soniya seziydagi o‘tish chastotasi orqali ta’riflanadi: .

Karrali va ulushli birliklar

SI bo‘yicha amaldagi rasmiy tavsif — SI risolasining (fransuzcha Brochure SI, inglizcha The SI Brochure) Xalqaro o‘lchovlar va tarozilar byurosi (BIPM) tomonidan nashr etilgan tahririga ko‘ra, metrning o‘nlik karrali va ulushli birliklari standart SI old qo‘shimchalari yordamida hosil qilinadi. Rossiya Federatsiyasi hukumati qabul qilgan «Rossiya Federatsiyasida foydalanishga ruxsat etilgan kattalik birliklari to‘g‘risidagi nizom» RF hududida ham ayni old qo‘shimchalardan foydalanishni nazarda tutadi.

Karrali birliklar Ulushli birliklar
qiymati nomi belgisi qiymati nomi belgisi
101 м dekametr дам dam 10−1 м detsimetr дм dm
102 м gektometr гм hm 10−2 м santimetr см cm
103 м kilometr км km 10−3 м millimetr мм mm
106 м megametr Мм Mm 10−6 м mikrometr мкм µm
109 м gigametr Гм Gm 10−9 м nanometr нм nm
1012 м terametr Тм Tm 10−12 м pikometr пм pm
1015 м petametr Пм Pm 10−15 м femtometr фм fm
1018 м eksametr Эм Em 10−18 м attometr ам am
1021 м zettametr Зм Zm 10−21 м zeptometr зм zm
1024 м yottametr Им Ym 10−24 м yoktometr им ym
1027 м ronnametr Рнм Rm 10−27 м rontometr рнм rm
1030 м kvettametr Квм Qm 10−30 м kvektometr квм qm
 foydalanishga tavsiya etiladi  foydalanish tavsiya etilmaydi  amalda ishlatilmaydi yoki juda kam qo‘llanadi
Karrali va ulushli birliklardan foydalanish misollari
Ko‘paytuvchi Birlik Misol Ko‘paytuvchi Birlik Misol
103 kilometrMoskvadagi Tverskaya ko‘chasining uzunligi — 1,6 km 10−3 millimetr (мм)mayda hasharotlarning o‘lchami — ~1 мм
106 megametrmasofa: Parijdan Madridgacha — 1 Мм 10−6 mikrometr (мкм)odatiy o‘lchami: bakteriyalar — ~1 мкм
109 gigametrdiametri: Quyosh — 1,4 Гм 10−9 nanometr (нм)eng kichik viruslarning o‘lchami — ~20 нм
1012 terametrorbita radiusi: Saturn — 1,5 Тм 10−12 pikometratom radiusi: geliy — 32 пм
1015 petametryorug‘lik yili — 9,46 Пм 10−15 femtometrdiametri: proton — 1,75 фм
1018 eksametrmasofa: Aldebarangacha — 0,6 Эм 10−18 attometro‘zaro ta’sirning xos radiusi: kuchsiz — 2 ам
1021 zettametrdiametri: Somon yo‘li — ~1 Зм 10−21 zeptometrdiametri: c-kvark — 100 зм
1024 yottametr«Mahalliy galaktikalar superto‘dasi» radiusi — ~1 Им 10−24 yoktometro‘lchami: neytrino — 1 йм
1027 ronnametrkuzatiladigan Koinotning diametri — ~0,886 Рм 10−27 rontometrdiametri: Oh-My-God zarrachasi — 47 рм
1030 kvettametrdiametridan 2 martadan ko‘proq katta bo‘lgan kuzatiladigan Koinot diametri. 10−30 kvektometrPlank uzunligi — 1,61×10−5 квм

Boshqa uzunlik birliklari bilan nisbat

SI tizimiga kirmaydigan birlikda
ifodalangan metrik birlik
Metrik birlikda ifodalangan
SI tizimiga kirmaydigan birlik
1 metr≈39,37dyuym 1 dyuym≡0,0254metr
1 santimetr≈0,3937dyuym 1 dyuym≡2,54santimetr
1 millimetr≈0,03937dyuym 1 dyuym≡25,4millimetr
1 metr≡1⋅1010angstrem 1 angstrem≡1⋅10−10metr
1 nanometr≡10angstrem 1 angstrem≡100pikometr

Tarix

1795—1796-yillarda Parij ko‘chalariga o‘rnatilgan ommaviy metr etalonlaridan biri

Yevropada Buyuk Karl imperiyasi parchalangandan buyon uzunlikning umumiy standart o‘lchov birliklari mavjud emas edi: ular alohida bir hudud yoki yurisdiksiya doirasida (ko‘pincha bir savdo shaharchasi miqyosida) standartlashtirilishi mumkin edi, biroq yagona birliklar yo‘q edi va har bir mintaqaning o‘z o‘lchovlari bo‘lishi mumkin edi. Bunga qisman uzunlik o‘lchovlarining soliq solishda ishlatilgani sabab bo‘lgan (masalan, soliq ma’lum uzunlikdagi mato bilan o‘lchanishi mumkin edi). Har bir mahalliy hukmdor o‘z soliqlarini joriy qilgani uchun tegishli hudud qonunlarida alohida o‘lchov birliklari.

belgilangan. Fan rivojlanishi bilan XVII asrda «universal o‘lchov» (inglizcha universal measure — ingliz faylasufi va tilshunosi Jon Uilkins 1668-yildagi «Haqiqiy ramzlar va falsafiy til haqida tajriba») yoki «katolik metri» (italyancha metro cattolico) tushunchalarini joriy etishga da’vatlar yangray boshladi. Ikkinchi atamani italiyalik olim va ixtirochi Tito Livio Burattini uning Misura Universale 1675-yildagi asarida qo‘llagan. Bunda o‘lchov hukmdorning farmoniga emas, muayyan tabiiy hodisaga asoslanishi va o‘nlik tizimda bo‘lishi kerak edi. Bu o‘sha davrda bir vaqtda mavjud bo‘lgan turli hisoblash tizimlarini, jumladan keng tarqalgan o‘n ikkilik tizimni almashtirish imkonini berardi.

Metr — mayatnik uzunligi

Uilkins g‘oya muallifi sifatida Kristofer Renga tayanib, uzunlik birligi sifatida mayatnikning yarim davri 1 sga teng bo‘lgan mayatnik uzunligini tanlashni taklif qildi. Bunday mayatniklarni bundan biroz oldin Xristian Gyuygens namoyish qilgan edi va ularning uzunligi hozirgi metrga (shuningdek, o‘sha davrda ishlatilgan boshqa uzunlik birliklariga, masalan, yardga) juda yaqin edi. Uilkins shu yo‘l bilan belgilangan metrning o‘ndan bir qismini fut, yuzdan bir qismini dyuym, mingdan bir qismini liniya, ming metrni esa mil deb atashni taklif qilgan (ular hozirgi detsimetr, santimetr, millimetr va kilometrga mos keladi).

Tito Livio Burattini shu usulda o‘lchangan «katolik metri»ni taklif qildi. U hozirgi metrdan yarim santimetrga farq qilardi. Ammo ko‘p o‘tmay, bu usulda o‘lchangan uzunlik o‘lchash joyiga qarab o‘zgarishi aniqlandi. Fransuz astronomi Jan Rishe o‘zining Janubiy Amerikaga qilgan ekspeditsiyasi (1671—1673) chog‘ida soniyali mayatnikning tebranish davri Parijda kuzatilganiga nisbatan ortishini aniqladi. Parijda sozlangan mayatnik kuzatuv paytida 1,25 fransuz liniyasiga (~2,81 mm) qisqartirildi, chunki aks holda u kuniga 2 daqiqa orqada qolardi. Bu ekvatorga yaqinlashgan sari og‘irlik kuchi kamayishining ilk bevosita dalili bo‘ldi. Natijada 0,3 % uzunlik farqi Kayenna (Fransuz Gvianasida) va Parij o‘rtasida aniqlandi.

1789-yildagi Fransuz inqilobiga qadar «universal o‘lchov»ni joriy etishda hech qanday siljish bo‘lmadi. Fransiyada uzunlik o‘lchov birliklarining tarqoqligi dolzarb muammo bo‘lib, bu sohani isloh qilish zaruratini turli siyosiy kuchlar qo‘llab-quvvatlardi. Taleyran soniyali mayatnik g‘oyasini qayta ko‘tarib, uni Ta’sis majlisiga 1790-yilda taklif etdi. U etalon uzunlik 45° N kenglikda (taxminan Bordo va Grenobl o‘rtasida) o‘lchanishini aniqlashtirdi. Shu tariqa metr quyidagicha ta’riflandi: metr — 45° kenglikda tebranishining yarim davri 1 sga teng bo‘lgan mayatnik uzunligi (SI birliklarida bu uzunlik g/π2  · (1 s)2 ≈ 0,994 м).

Dastlab aynan shu ta’rif asos sifatida qabul qilingan (8-may 1790, Fransiya Milliy majlisi). Ammo majlis, shuningdek, Buyuk Britaniya va endigina tashkil topgan Amerika Qo‘shma Shtatlari qo‘llab-quvvatlaganiga qaramay, Taleyranning taklifi amalga oshmadi.

Metr — Parij meridianining bir qismi

Minora, Dyunkerk — meridian yoyining shimoliy uchi
Qal’a: Monjuik — meridian yoyining janubiy uchi

O‘lchov birliklarini isloh qilish masalasi Fransiya Fanlar akademiyasi ko‘rib chiqishiga topshirildi. Akademiya muhandis va matematik Jan-Sharl de Borda boshchiligida maxsus komissiya tuzdi. Borda o‘nlik sanoq tizimiga o‘tishning qat’iy tarafdori edi: u takroriy teodolitU asbobni graduslarda emas, balki gradlarda (1⁄100 aylana choragiga teng) kalibrlashni, bunda har bir grad 100 daqiqaga, har bir daqiqa esa 100 soniyaga bo‘linishini talab qildi. Borda uchun soniyali mayatnik usuli maqbul yechim emas edi, chunki u o‘sha paytda mavjud bo‘lgan soniyaga — o‘nlik bo‘lmagan birlikka asoslanardi. Bu birlik joriy etish taklif etilgan o‘nlik vaqt tizimiga mos kelmasdi. Mazkur tizimda bir sutka 10 soatdan, bir soat 100 daqiqadan, bir daqiqa esa 100 soniyadan iborat bo‘lishi kerak edi.

Soniyali mayatnik usuli o‘rniga tarkibida Jozef Lui Lagranj, Pyer-Simon Laplas, Gaspar Monj va Kondorse bo‘lgan komissiya yangi o‘lchov birligi Shimoliy qutbdan ekvatorgacha bo‘lgan masofaning (Yer aylanasining chorak qismi) o‘n milliondan biriga teng bo‘lishi kerak, degan qarorga keldi. Bu masofa Parijdan o‘tuvchi meridian bo‘ylab o‘lchanishi kerak edi. Bu qaror fransuz geodezistlari uchun ishni yengillashtirishidan tashqari, yana muhim afzallikka ega edi: Dyunkerkdan Barselonagacha bo‘lgan masofaning (taxminan 1000 km, ya’ni umumiy masofaning o‘ndan bir qismi) boshlanish va tugash nuqtalari dengiz sathida joylashgan edi. Aynan shu qism chorak aylananing o‘rtasiga to‘g‘ri kelardi; bu yerda Yerning shakli ideal shar emas, qutblari yassilangan bo‘lgani sababli yuzaga keladigan ta’sir eng katta bo‘lardi.

30-mart 1791-yilda metrni meridian uzunligi orqali ta’riflash taklifi qabul qilindi: u Parij meridianining qirq milliondan bir qismi (ya’ni Yer ellipsoidi yuzasi bo‘ylab Shimoliy qutbdan ekvatorgacha bo‘lgan masofaning o‘n milliondan biri, Parijning geografik uzunligi bo‘ylab o‘lchangan). Zamonaviy birliklarda bu metrni tashkil etadi. Uzunlik birligini Yer meridianiga bog‘lash g‘oyasi yangilik emas edi: avvalroq dengiz mili va lye.

ham xuddi shunday usulda belgilangan edi. Yangi ta’riflangan birlik «haqiqiy va yakuniy metr» (fransuzcha metre vrai et définitif).

7-aprel1795-yilda Milliy konvent Fransiyada metrik tizimni joriy qilish to‘g‘risida qonun qabul qildi va Sh. O. Kulon, J. L. Lagranj, P.-S. Laplas hamda boshqa olimlar kirgan komissiya a’zolariga uzunlik va massa birliklarini tajriba yo‘li bilan aniqlash vazifasini topshirdi. 1792—1797-yillarda inqilobiy Konvent qaroriga ko‘ra fransuz olimlari Delambr (1749—1822) va Meshen (1744—1804) 6 yil davomida 9°40' uzunlikdagi Parij meridiani yoyini Dyunkerkdan Barselonagacha o‘lchadilar. Ular butun Fransiya va Ispaniyaning bir qismi bo‘ylab 115 ta uchburchakdan iborat geodezik zanjir tuzdilar. Keyinchalik Yerning qutblardan yassilanganligi noto‘g‘ri hisobga olingani sababli etalon 0,2 mm ga qisqaroq chiqgani aniqlandi; demak, meridian uzunligi 40 000 km ga faqat taxminan teng.

Metr etalonining birinchi prototipi 1795-yilda jezdan tayyorlangan.

Massa birligi (kilogramm, uning ta’rifi 1 dm3 suvning massasiga asoslangan) ham metr ta’rifiga bog‘langan edi.

1799-yilda platina dan metr etaloni tayyorlandi. Uning uzunligi Parij meridianining qirq milliondan bir qismiga teng edi. 22-iyun 1799-yilda etalon qonun chiqaruvchilarga ko‘rsatildi va respublika arxiviga topshirildi. O‘sha yili bu o‘lchov qonun bilan joriy qilindi.

Fransiyada Napoleon hukmronligi davrida metrik tizim Yevropaning ko‘plab mamlakatlariga tarqaldi. Uning foydasi shunchalik yaqqol ediki, Napoleon hokimiyatdan chetlatilgandan keyin ham metrik birliklarning joriy etilishi davom etdi:

  • 1816 — Belgiya va Niderlandiya;
  • 1832 — Portugaliya;
  • 1849 — Ispaniya va Gretsiya;
  • 1870 — Germaniya;
  • 1873 — Avstriya;
  • 1875 — Shveytsariya.

XIX asr oxiriga kelib yirik davlatlar orasida faqat Buyuk Britaniya (va uning mustamlakalari), AQSH, Rossiya, Xitoy hamda Usmonli imperiyasida an’anaviy uzunlik birliklari saqlanib qoldi.

Uzunlik birligi sifatida metr va massa birligi sifatida kilogramm asosida metrik tizim shakllandi. U «Metr konvensiyasi» orqali joriy etildi. Konvensiya 17 ta davlat (Rossiya, Fransiya, Buyuk Britaniya, AQSH, Germaniya, Italiya va boshqalar) qatnashgan Xalqaro diplomatik konferensiyada 20-may 1875-yilda qabul qilingan.

1889-yilda aniqroq xalqaro metr etaloni tayyorlandi. U 90 % platina va 10 % iridiy qotishmasidan yasalgan bo‘lib, ko‘ndalang kesimi «X» harfiga o‘xshardi. Uning nusxalari metr standart uzunlik birligi sifatida tan olingan mamlakatlarga saqlash uchun topshirildi.

Metr etalonining nusxalari

№ 27 — AQSH

№ 28 — SSSR (Rossiya)

Keyingi rivojlanish

1960-yilda inson yaratgan buyumni metr etaloni sifatida ishlatishdan voz kechishga qaror qilindi. Shundan 1983-yilgacha metr 1 650 763,73 ga ko‘paytirilgan, to‘q sariq chiziqning (6 056 Å) spektriga mansub, uni chiqaruvchi izotop — kripton- 86Kr tomonidan vakuumda nurlantiriladigan to‘lqin uzunligi sifatida ta’riflangan chiqaradi. Yangi ta’rif qabul qilingach, metrning platina-iridiy prototipi Xalqaro o‘lchovlar va tarozilar byurosida 1889-yilda belgilangan sharoitda saqlanishda davom etdi. Biroq uning maqomi o‘zgardi: endi prototip uzunligi aynan 1 m deb hisoblanmaydi va uning haqiqiy qiymatini tajriba orqali aniqlash kerak. Prototip dastlabki maqsadida boshqa qo‘llanilmaydi.

1970-yillarning o‘rtalariga kelib yorug‘lik tezligini aniqlashda sezilarli yutuqlarga erishildi. Agar 1926-yilda o‘lchash xatoligi eng aniq hisoblangan A. Maykelson o‘lchovlarida 4000 m/s ni tashkil etgan bo‘lsa, 1972-yilda bu xatolik 1,1 m/s gacha kamaygani haqida xabar berildi. Natija turli laboratoriyalarda qayta-qayta tekshirilgach, XV O‘lchovlar va tarozilar bo‘yicha Bosh konferensiya 1975-yilda vakuumdagi yorug‘lik tezligi uchun 299 792 458 m/s qiymatidan foydalanishni tavsiya qildi. Uning nisbiy xatoligi 4·10−9 bo‘lib, bu 1,2 m/s mutlaq xatolikka mos keladi. Keyinchalik, 1983-yilda, XVII O‘lchovlar va tarozilar bo‘yicha Bosh konferensiya aynan shu qiymatni metrning yangi ta’rifiga asos qilib oldi.

1795-yildan boshlab metr ta’riflari
Asos Sana Mutlaq xatolik Nisbiy xatolik
1⁄10 000 000Parij meridiani choragining o‘lchovlar asosida aniqlangan qismi; o‘lchovni bajarganlar: Delambr va Meshen 1795 0,5—0,1 мм 10−4
Birinchi etalon — Metre des Archives — platinadan yasalgan 1799 0,05—0,01 mm 10−5
Muzning erish haroratidagi platina-iridiy profil (1-CGPM) 1889 0,2—0,1 mkm 10−7
Muz erish harorati va atmosfera bosimida ikki tayanch rolikda ushlab turilgan platina-iridiy profil (VII CGPM) 1927 noma’lum noma’lum
To‘q sariq spektr chizig‘ining 1 650 763,73 to‘lqin uzunligi (6056 Å) ) spektrdagi nurlanish, uni chiqaruvchi izotop — kripton- 86Kr — vakuumda (XI CGPM) 1960 4 nm 4·10−9
Yorug‘likning vakuumda (1/299 792 458) soniya davomida bosib o‘tgan yo‘lining uzunligi (XVII CGPM) 1983 0,1 nm 10−10

Pogon metr

Pogon metr — uzun predmetlarni (shu jumladan pogonaj mahsulotlari, materiallar va hokazolarni) o‘lchash birligi bo‘lib, uzunligi 1 metr bo‘lgan qismni anglatadi. Pogon metr oddiy metrdan hech qanday farq qilmaydi: u materialning enini hisobga olmagan holda uning uzunligini o‘lchashga xizmat qiladi. Masalan, kabel kanallari, taxtalar, metall listlar, quvurlar, plintuslar, deraza zichlagichlari va matolar pogon metrda o‘lchanishi mumkin. Mato uchun uning yuzasini o‘lchash to‘g‘riroq bo‘lsa-da, eni ma’lum va o‘zgarmas deb qaralganda «pogon metr» tushunchasidan foydalaniladi (odatda mato eni 1,4 m bo‘ladi, shu sababli bir pogon metr mato 1,0×1,4 m o‘lchamdagi bo‘lakni anglatadi). Qat’iy aytganda, kundalik hayotda ko‘proq aynan pogon metr tushunchasi ishlatiladi: buyumning eni yoki balandligi oldindan ma’lum yoxud muhim emas deb hisoblanadi. Maxsus adabiyotda «pogon metr» atamasi ba’zan nutqqa qo‘shimcha ifodaviy tus berish uchun ham alohida ajratiladi.

Metrologiyaga oid adabiyotlarda «pogon metr» atamasidan foydalanish tavsiya etilmaydi. Umumiy qoidaga ko‘ra, zarur bo‘lganda izohlovchi so‘zlar o‘lchov birligi nomiga emas, fizik kattalik nomiga kiritilishi kerak. Shuning uchun, masalan, «chiziqli uzunlik 10 m ga teng» deb yozish lozim, «uzunlik 10 pog. m ga teng» deb emas.

Adabiyotlar

Havolalar