1 mét dài bao nhiêu?

Ảnh minh họa

Chúng ta thường sử dụng một thước thẳng bằng gỗ hoặc bằng nhựa trong suốt, trên mặt thước có khắc nhiều vạch.

1 vạch nhỏ trên mặt thước là 1 milimet, 10 vạch nhỏ là 1 xentimet, 100 xentimet thì bằng 1 mét. Mét là đơn vị độ dài quốc tế thường dùng hiện nay. Vì sao phải có đơn vị độ dài chặt chẽ và thống nhất như­ thế?

Xin lấy một ví dụ, trong nhà máy, một chiếc máy phức tạp có không dưới mấy ngàn chi tiết, muốn đem hàng ngàn chi tiết đó lắp thành một chiếc máy để nó hoạt động bình thường thì khi chế tạo và kiểm nghiệm phải sử dụng các dụng cụ đo bảo đảm độ chính xác của các chi tiết. Nếu nh­ không có một đơn vị độ dài thống nhất, thì không có cách gì hoàn thành được công việc đó.

Đo được rất chính xác kích thước của một chi tiết là việc không đơn giản. Những việc khác không nói, nh­ng mấy ngàn năm nay con người đã tốn không ít lao động để tìm ra một cái thước tiêu chuẩn. Thời cổ đại các nước đều có đơn vị độ dài riêng của mình mà các triều đại thì lại thường thay đổi. Những cái thước thay đổi nhiều đã gây không ít khó khăn cho việc chế tạo máy móc chính xác. Sau cuộc cách mạng công nghệ thế kỷ 18, khoa học kỹ thuật phát triển nhanh chóng đã buộc các nhà khoa học phải tìm bằng được một tiêu chuẩn độ dài thống nhất quốc tế có thể duy trì được một thời gian dài không thay đổi. Các nhà khoa học thời đó cho rằng độ lớn của trái đất là không thay đổi. Năm 1970 giới khoa học Pháp đã đo đường kinh tuyến của trái đất, nêu ra chuẩn độ dài là một phần m­ời triệu đoạn đường kinh tuyến từ xích đạo qua Pari đến Bắc cực và gọi đó là 1 "mét". Căn cứ vào độ dài đó người ta dùng platin chế tạo ra chiếc thước dài 1 mét chuẩn đầu tiên. Năm 1889 hội nghị quốc tế cân đo đã chính thức thông qua,"chuẩn gốc quốc tế" của mét, đó là thanh hợp kim platin - iriđi tiết diện hình chữ X, có độ dài bằng một phần bốn m­ơi triệu đ­ơng kinh tuyến trái đất. Chuẩn gốc quốc tế của mét này được cất giữ tại Viện cân đo quốc tế ở Pari. Các bản sao mét tiêu chuẩn do các nước làm lại phải được định kỳ đ­a đến Pari để đối chiếu với chiếc thước mét tiêu chuẩn quốc tế này.

Thế như­ng các nhà khoa học, kỹ sư­ ch­ưa cảm thấy hoàn toàn vừa ý với chiếc thước mét quí báu này. Thứ nhất, chiếc thước này không cố định, để giữ được độ chính xác suốt năm phải để nó ở trong phòng có nhiệt độ không đổi, không thể để ánh sáng mặt trời trực tiếp chiếu vào, nếu áp suất bên ngoài thay đổi 1013 bar thì nó có thể co dãn 2 phần vạn milimet. Thứ hai, hợp kim platin - iriđi cũng không thể tránh khỏi hiện tượng nóng dãn lạnh co, điều này rất khó thoả mãn việc đo lường rất nhiều chi tiết chính xác hiện nay. Ví dụ linh kiện của máy dẫn đường tàu vũ trụ nếu chỉ sai milimet thôi cũng có thể làm cho hành trình "sai ngàn dặm". Thứ ba, thước dù chế tạo bằng kim loại nh­ng dần dần cũng không tránh khỏi bị ăn mòn, h­ hỏng, nếu nh­ sau khi chuẩn gốc quốc tế bị h­ hỏng thì không thể nào chế tạo được cái thước khác hoàn toàn giống nh­ thước cũ.

Khi nghiên cứu bản chất của ánh sáng, các nhà vật lý phát hiện được rằng ánh sáng là một dạng chuyển động sóng. ánh sáng có màu sắc khác nhau thì b­ớc sóng cũng khác nhau, hơn nữa b­ớc sóng là cực kỳ ổn định. Dùng b­ớc sóng làm chuẩn độ dài có những ­u việt không gì sánh nổi. Vì vậy tại Hội nghị cân đo quốc tế khoá 11 tháng10 năm 1960 người ta chính thức qui định độ dài tiêu chuẩn của mét bằng 1650763, 73 lần b­ớc sóng của sóng màu da cam do kripton 86 phát ra trong chân không.

Tiến bộ của khoa học không bao giờ có giới hạn, việc nâng cao độ chính xác của đo độ dài sẽ còn tiếp tục.