Metro

 

Mendeak joan, mendeak etorri, metroa definitzeko moduak aldatuz joan dira:

• 1793: Ipar polotik Ekuatorerainoko distantziaren 1/10.000.000a.
• 1795: Letoiz egindako behin-behineko metro txantiloiaren luzera.
• 1799: Platinoz egindako behin betiko metro prototipoaren txantiloien luzera.
• 1889: Platinoz eta iridioz egindako nazioarteko metro prototipoaren X formako zeharkao sekzioarekin egindako txantiloiaren luzera.
• 1960: Kriptonaren espektroan oinarritutako definizioa: 1.650.763,73 kripton-86 atomoaren 2p10 eta 5d5 mailen arteko iragaiteari dagokion erradiazioaren uhin luzera hutsean.
• 1983: Argiaren lastertasunean oinarritutako definizioa: segundo baten 1/299.792.458an argiak hutsean ibilitako distantzia.

Izena bera grezierazko metron (μετρον) hitzetik dator, "neurri bat", frantsesezko mètre hitzaren bitartez. XVIII. mendean, luzera unitate estandarra definitzeko hurbiltze bi zeuden zabalduta. Bataren arabera metroa segundo bateko periodo erdia zuen pendulu baten luzera izan behar zuen. Bestearen arabera, metroa Lurreko meridiano laurdenaren luzeraren hamar miloirena izan behar zen. 1791n, Frantziako Zientzien Akademiak meridianoan oinarritutako definizioa aukeratu zuen, Parisko meridianoa erabiliz, eta ez penduluaren periodoan oinarritutakoa, lur azalean, tokiaren arabera, grabitatearen indarra guztiz berdina ez delako eta, horren ondorioz, ezta penduluaren periodoa ere.

 

1793ko abuztuan, Frantziako Gobernu Errepublikarrak luzera unitate estandarra Parisetik igarotzen zen meridiano laurdenaren hamarmiloirena (10^-7a) izango zela eta izena mètre izango zuela ebatzi zuen. Bost urte geroago aukeratutako arkuaren ikerketa amaitu zen eta hiru platinozko txantiloi eta burdinazko kopia batzuk egin ziren. Geroago egindako azterketek meridiano laurdenaren luzera txarto neurtuta zegoela (Lurraren lautasuna txarto kalkulatu zelako) eta, horren ondorioz, metroaren lehenengo prototipoa milimetro baten bosten bat laburregia zela erakutsi zuten. 10^-7 ratioa mantentzeko metroaren luzera aldatu beharrean, metroa barra batean egindako marra biren arteko distantzia legez definitu zen. Beraz, poloetatik igarotzen den Lurraren zirkunferentziaren luzera dagoeneko ez da zehazki berrogei miloi metrokoa.

Dena den, XIX. mendearen bukaera aldean, Frantzian gordetako txantiloiak oinarritzat harturik, nazioarteko batzorde bat antolatu zen, modu ofizialean mundu osoko zientzialariek metro patroia eta kilogramo-patroia zehazki definitzeko eta onartzeko. Horrela, garai hartako gerrak eta arrazoi politikoak tarteko, ordu arteko Frantziaren kontrolpean egondako sistema metrikoa Nazioarteko Erakunde baten eskuetara pasatu zen, nahiz bulegoak Parisen egon.

1870eko hamarkadan lortutako zehaztasun berriaren ondorioz, neurtzeko estandar berriak garatzeko, nazioarteko konferentzia batzuk izan ziren. 1875eko Metroaren Tratatuak (Convention du Mètre) Sèvresen (Frantzia) kokatu behar zen Pisu eta Neurketen Nazioarteko Bulegoa (Bureau international des poids et mesures, BIPM) sortzea agindu zuen. Erakunde berri horrek gorde behar zituen metroaren eta kilogramoaren prototipo berriak, eginda egon eta gero; eta egingo zituen euren eta nazioetako beste prototipoen konparaketak. Erakunde horrek 1889an beste prototipo berri bat sortu zuen, Metroaren Nazioarteko Prototipoa ehuneko laurogeita hamar platinoz eta ehuneko hamar iridioz osatutako metal nahasturaz egindako barra estandarrean zeuden marra biren arteko distantzia legez finkatuz.

Metro-patroi berriaren txantiloia ixa formako sekziodun barra bat izan zen. Forma hori eman zitzaion neurketak egitean flexioaren efektua murrizteko. Materiala platino-iridiozko aleazioa zen. Barra hartan grabaturik zeuden bi marka paralelo, eta horien arteko distantziak determinatzen zuen zehazki metroaren luzera, neurketa egiteko barra 0 °C-ko tenperaturan egonik. Kilogramo-patroia ere material bereko zilindro batez eraiki zen. 

 

Txantiloi horiek munduko herrialdeetara zabaltzeko, Londresko enpresa batek hogeita hamar metro-prototipo eta berrogei kilogramo-prototipo fabrikatu zituen. Azkenik, 1889ko Pisu eta Neurrien Batzar Orokorrean (CGPM siglaz ezaguna, frantseseko Conférence générale des poids et mesures izenetik), mundu zabaleko zientzialariek metro-patroi eta kilogramo-patroi nazioarteko modura onartu zituzten prototipo haietako 6 zenbakidun barra eta X letradun zilindroa, eta prototipo horiek Parisko bulegoan gorde ziren. Gainerako kopiak parte hartutako estatuen artean banatu ziren, lurralde bakoitzeko patroi modura erabiliak izateko.

Metro-patroia nazioarteko araua izan da 1960. urtera arte. Izan ere, definizio zehatzagoa egiteko asmoz, urte horretan metroa birdefinitua izan zen, kripton-86 isotopoaren erradiazioaren uhin-luzeran oinarriturik. Eta azkenik, 1983an, 17. Konferentzia Nagusiak definizio hori ere baztertu zuen, azken definizioa onartuz: haren arabera, metroa argiak hutsean 1/299 792 458 segundoan egiten duen ibilbidearen luzera da.

1893an, gailuaren asmatzailea eta distantzia estandarra definitzeko argiaren uhin-luzera bat erabiltzearen bultzatzailea zen Albert A. Michelsonek neurtu zuen lehenengoz metro estandarra interferometro baten bidez. 1925rako, interferometria sarritan erabiltzen zen BIPMan. Hala eta guztiz ere, 1960 arte Metroaren Nazioarteko Prototipoa zuen metroaren estandarra izan zen. Metroaren nazioarteko lehenengo prototipoa oraindino mantentzen da BIPMan 1889an zehaztutako egoeran.

1960an, hamaikagarren Pisu eta Neurketen Konferentzia Orokorrak (CGPM, Conférence générale des poids et mesures) honela definitu zuen metroa SI sistema berrian: 1,650,763.73 bider kripton-86 atomoaren espektroko laranja-gorri emisio linearen uhin-luzera hutsean.

Zehazgabetasuna areago txikitzeko, 1983ko hamazazpigarren CGPMak metroaren definizioa oraingo definizioaz ordezkatu zuen, metroaren luzera denbora eta argiaren abiaduran oinarrituz:

Metroa argia segundo baten (1/299.792.458)ean hutsean ibilitako bidearen luzera da.

Kontuan hartu definizio horrek zehatz finkatzen duela argiaren lastertasuna hutsean 299,792,458 metro segundokotan. Argiaren propietate fisikoetan oinarritutako definizioak zehatzagoak eta bikoizteko errazagoak dira, argiaren propietateak aldaezintzat hartzen direlako.

Fisikaren eta teknologiaren arloetan izandako aurrerapenak direla eta, 2011-2014 bitartean izandako bileretan, Pisu eta Neurrien Nazioarteko Batzordearen (frantsesez, Comité international des poids et mesures, CIPM) azpibatzorde baten proposamena kontuan harturik, oinarrizko zazpi unitateen definizioen berrikustea erabaki zen 2018ko 26. Batzar Orokorrean. Horren arabera, aldaketa hauek adostu ziren, 2019ko maiatzetik aurrera indarrean jartzeko:^[2]

«Betiere oinarrizko zazpi unitateak (segundoa, metroa, kilogramoa, amperea, kelvina, mola eta kandela) bere horretan gorderik, unitate horiek birdefinitu egin dira beraien balioak zazpi konstante fisiko unibertsalen bidez zehaztuz. Definizio berriek hobetu egin dute SI sistema, unitateen balioa aldatu gabe.»

SI sistema zehazten duten zazpi konstante unibertsalak honako hauek dira:

• Zesio-133 atomo ez-pertubatuaren oinarrizko egoeraren trantsizio hiperfinaren frekuentzia ${\displaystyle \Delta \nu _{\text{Cs}}={\text{9 192 631 770 Hz}}}$  da,
• Argiak hutsean duen abiadura ${\displaystyle c={\text{299 792 458 m s}}^{-1}}$  da,
• Planck-en konstantearen balio numerikoa ${\displaystyle h={\text{6,626 070 15}}\times 10^{-34}{\text{J s}}}$  da,
• Oinarrizko karga elektrikoaren balioa ${\displaystyle e={\text{1,602 176 634}}\times 10^{-19}{\text{ C}}}$  da,
• Boltzmann-en konstanteak ${\displaystyle k={\text{1,380 649}}\times 10^{-23}{\text{J K}}^{-1}}$  balio du,
• Avogadroren konstantearen balioa ${\displaystyle {\text{1 }}N_{\text{A}}={\text{6,022 140 76}}\times 10^{23}{\text{ mol}}^{-1}}$  da,
• -eko erradiazio monokromatikoaren argi-eraginkortasunaren balioa ${\displaystyle K_{\text{cd}}={\text{683 lm W}}^{-1}}$  da.

Ondorioz, zazpi oinarrizko unitateak goiko taulan adierazitako moduan daude birdefiniturik zazpi konstante unibertsal horien bitartez.

Erabaki hori kontuan harturik, metroaren balioa aldatu gabe, metroaren definizioa honelaxe idfatzi da:

«Metroa definiturik geratzen da hutseko argiaren abiaduraren balio numerikoa ${\displaystyle c={\text{299 792 458 m s}}^{-1}}$  izanik, segundoa ${\displaystyle \Delta \nu _{\text{Cs}}}$  konstante unibertsalaren bitartez definiturik egonik.»

Zer esanik ez, ${\displaystyle \Delta \nu _{\text{Cs}}}$  konstante unibertsala zesio-133 atomo ez-pertubatuaren oinarrizko egoeraren trantsizio hiperfinaren frekuentzia da.

• Dezimetroa (sinboloa: dm^[3]) metroaren hamarrena da. Apur bat zaharkituta egon arren, oraindik erabiltzen da arlo batzuetan, cmetan neurtzea zehatzegia delako.
  • dezimetro kubikoa bolumenak neurtzeko arrunta, litro baten baliokidea, kimikan eta beste zientzia batzuetan erabilia, esate baterako, molaritatea adierazteko.
• Zentimetroa (sinboloa: cm^[4]) metroaren ehunena da.
• Milimetroa (sinboloa: mm^[1]) metroaren milarena da.
  • mm batek, gutxi gorabehera, 0,03937 hazbeteren luzera du.
  • Egindako euriaren kopurua ere mmetan ematen da, eurigailuan neurtu bezala.
• Mikrometroa (sinboloa: µm^[5]) metroaren milioirena da (1×10⁻⁶ m)
  • Batzuetan um sinboloa erabiltzen da, μ erabiltzeko aukera ez dagoenean, adibidez, idazmakinaz idaztean.
  • Mikrometroa erradiazio infragorriaren uhin luzeraneurtzeko ohikoa da.
  • Batzuek (batez ere astronomian eta erdieroaleen industrian) antzinako mikra edo mikroi izenak eta/edo µ ikurra bakarrik erabiltzen dituzte izen eta ikur ofizialen ordez, nahiz eta era ofizialean ez egokitzat hartuta egon. Ofizialak izan ziren 1879tik 1967 arte.
  • Mikrometroa neurriak hartzeko gailu baten izena ere bada.
• Nanometroa (sinboloa: nm^[6]) is 1×10⁻⁹ metro.
  • beste gauza batzuen artean argi ikusgaia (400 nmtik 700 nm arte), erradiazio ultramore eta gamma izpien uhin-luzerak neurtzeko erabiltzen da.
  • Testu zaharretan (e.b. 1958 baino lehenago idatzietan, alegia), nma batzuetan, lehengo "mikron" izenean oinarrituta, "mµ" edo "milimikron" legez agertzen da. SIan ez dira onartzen aurrizki bikoitzak eta gaur egun inoiz ez dira ikusten edo entzuten horrelako ikur eta izenak.
• Pikometroa (sinboloa: pm) 10⁻¹² metro.
  • Atomoen neurriko distantziak neurtzeko sarritan erabilia; atomoen diametroak ~30 pm eta 600 pm artean daude.
• Femtometroa (sinboloa: fm) 10⁻¹⁵ metro.
  • Atomoen guneen diametroak neurtzeko maiz erabilia. Atomo baten gunearen diametroa 15 fmak artekoa da. Neutroien eta protoien diametroak gutxi gorabehera 1 fmkoak dira.
  • Enrico Fermi fisikaria dela eta, partikulak ikertzen dituzten fisikarien hizkeran femtometroa askotan fermi izena hartzen du (sinboloa: femtometroarena).
• Attometroa (sinboloa: am) 10⁻¹⁸ metro, hau da metro baten triloirena.
  • Elektroi baten erradioa gutxi gorabehera 1 amkoa dela suposatzen da.
• Zeptometroa (sinboloa: zm) 10⁻²¹ metro, hau da, metro baten triliarrena.
• Yoktometroa (sinboloa: ym) 10⁻²⁴ metro, edo metro baten kuadriloirena.

Taula honetan metro unitatearen multiploak agertzen dira:^[7][8]

Unicodek cm zentimetroa (㎝), cm² zentimetro koadroa (㎠) eta cm³ zentimetro kubikoa (㎤) adierazteko sinboloak ditu, baita mm milimetroa (㎜), mm² milimetro koadroa (㎟) eta mm³ milimetro kubikoa (㎣) laburtzeko ere; baina Asiako sortaldeko zabalera tinkoko CJK letra-tipoekin bakarrik erabil daitezke, ideograma txinatar zein japoniar baten tamainakoak direlako.

• A Dictionary of Scientific Units - including dimensionless numbers and scales. 5th Edition 1986. H.G. Jerrard and D.B. McNeill.
• Zientzia eta Teknologiaren Hiztegi Entziklopedikoa, Elhuyar, Donostia (2009). ISBN 978-84-92457-00-7.
• Laburtzapenen hiztegia. Eusko Jaurlaritzaren Argitalpen Zerbitzu Nagusia, Gasteiz (2010).
• M. Ensunza, J.R. Etxebarria & J. Iturbe, Zientzia eta teknikarako euskara. Zenbait hizkuntza-baliabide (II. argitalpena), Udako Euskal Unibertsitatea (UEU), Bilbo, 2008, ISBN 978-84-8438-164-8.
• Jose Ramon Etxebarria, Zientzia eta teknikako euskara arautzeko gomendioak, Eusko Jaurlaritzaren Argitalpen Zerbitzu Nagusia, Gasteiz, 2011, ISBN 978-84-457-3136-9.
• Jose Ramon Etxebarria, Komunikazioa euskaraz ingeniaritzan, Udako Euskal Unibertsitatea (UEU), Bilbo, 2014, ISBN 978-84-8438-522-6.

• SI
• SI aurrizkiak
• Nazioarteko Unitate Sistema
• Magnitude mailak
• Planck-en luzera

• History of the metre at the U.S. National Institute of Standards and Technology (NIST)
• History of the metre at the International Bureau of Weights and Measures (BIPM)
• Timeline of history of the metre at the NIST
• Bureau International des Poids et Measures - Lengths