Történelmi újítás előtt állnak az SI-mértékegységek – szólt a minap a hír, a Système International-rendszer hét egysége közül ugyanis négy mértéket, a kilogrammot, a molt, a kelvint és az ampert újra szeretnék definiálni. Ez magyarra lefordítva annyit tesz, hogy ha netán ellopnák a Sevres-ben őrzött kilogrammetalont, ne kelljen újra vizet öntögetni egy köbdecis kockába a rekonstruálásához, hanem legyen elég egy fizikai állandót megcifrázni.
Régebben szinte minden mértékegységet a méterrendszer alapján, fizikai módon, méricskélésekkel, öntögetésekkel, fényszögvizsgálatokkal sakkoztak ki. Hamar rájöttek azonban, hogy nagy macera volna újracentizni a Föld meridiánjának, azaz a délkörének a negyvenmilliomod részét – ennek alapján alkották meg a méter SI-méretét –, ha ugye egy mértékrablóbanda esetleg meglovasítaná a platina-iridium méteretalont. Úgyhogy a tudósok újabb számításokba kezdtek, és kiokoskodták, hogy nincs szükség semmiféle meridiánméricskélésre, ugyanis a „kripton 86 atom 2 p10 és 5 d10 energiaszintje közötti átmenetnek megfelelő vákuumban terjedő sugárzás hullámhosszúságának 1 650 763,73 szorosa” is pont egy méter.
Egyszerű, mint a pofon. Méter annak az útnak a hosszúsága is, amelyet a fény vákuumban 1/299 792 458 másodperc időtartam alatt megtesz. Ezt kiszámolni is gyerekjátéknak tűnik.
Ehhez képest, ha eltűnne a Nemzetközi Súly- és Mértékhivatalban őrzött kilogrammhenger, nagy hirtelen nem tudnák, milyen állandóhoz nyúljanak a kutatók, hogy a tömegetalon újraalkotásához ne kelljen a már említett kockát egészen pontosan 4,1 Celsius-fokos vízzel megtölteni, hanem elég legyen osztani, szorozni, négyzetre emelni, gyököt vonni. Ezért akar lépni a francia kutatóintézeteket tömörítő CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique), amely november 13. és 16. között, egy Versailles-ban szervezett konferencián várhatóan véglegesíti is az említett négy SI-mértékegység új, pusztán matematikai műveletekkel meghatározható definícióit. Az új meghatározások hét különböző fizikai állandón fognak alapulni – ezek pontos értékét is véglegesen rögzítik majd. Ahogy a nyilatkozatukban kiemelték, nem húzhatják tovább eme halaszthatatlan döntést, hiszen már 30 éve vár rá a fizikustársadalom. Ha minden sínen megy, 2019 májusától az utolsó fizikai méretetalon, a Sevres-ben őrzött kilogramm is muzeális tárggyá degradálódik.
Magával a mindenséget
No, de miért van erre szükség? Tudjuk egyáltalán, mi alapján mérünk? És miért? Az élet mindig is tele volt megmérendő és megmért dolgokkal. Amióta ember az ember, méricskél, mintha a sorsa függne ettől. És valóban, sokszor tényleg ettől függött. Mérni annyit tesz, mint valami változót valami állandóval összehasonlítani. Változóval bőségesen ellát bennünket az élet, az állandó ügyét viszont az embernek magának kellett kézbe vennie, vagyis meg kellett egyezni abban, hogy mit mivel mérjen.
Még öntudatára sem ébredt, mármint az ember, már tudta, hogy minimum három dologra szüksége van az életben maradáshoz: hogy ehessen, ihasson és alhasson. Akkoriban nagyon messze volt attól, hogy a mindenséggel mérje magát – ahhoz, hogy ezeket a szükségleteit ki tudja elégíteni, épp hogy magával kellett mérnie a mindenséget. Hiszen azon múlt minden, hogy hozzá képest milyen a világ. Kicsi vagy nagy? Magas vagy alacsony? Amikor menekülnie kellett egy hatalmas őslény elől, mindez bizony a bőrére ment. Az első mértékrendszer alapja ekképpen maga az ember. Ő az első etalon, mely sok vonatkozásban napjainkig így maradt.
Kezdetben lényegében csaknem mindent emberben mért az ember. Ez két láb, az három arasz, 4 marok, 5 hüvelyk, 6 könyök, 7 rőf és 8 öl. A messzit stadionban, mérföldben vagy napi járásban határozta meg, de külön egységei voltak a területnek is. A földbirtokot például nyíllövéssel vagy baltával mérték, vagyis, hogy ki menynyire, milyen messze tud elbaltázni. A középkorban az számított egy területegységnek, melyet négy ökörrel egy nap alatt fel lehetett szántani. Csak hát ugye, ahogy az ember lába és arasza sem fix méret, úgy ezt a nagyságot is talaja és ökre válogatta. Eleinte a súly mértéke is az ember volt. Azt vették alapul, mekkora tele zsákot lehet a hátára pakolni, vagyis, hogy mennyit bír. Ennek a mennyiségnek, mely országonként változott, de többnyire 50 kg körül mozgott, a százada volt a font valamelyik változata – körülbelül ennyi hús vagy kenyér fér az ember egy tenyerébe, tenyér-kenyér méret alapján persze.
Összevisszaság
A legnagyobb zűrzavar az űrmértékek körül alakult ki – egy országon belül is meg lehetett tébolyodni tőlük. Cseberből vederbe vagy vederből cseberbe, nem mindegy? Nagyon nem. Egy debreceni cseber és egy vasi veder között például jócskán araszokban lehetett mérni a különbséget. A veder 52, a cseber pedig 100 magyar icce volt.
Ugyanígy zavart okozott a hordónyi megjelölés is, merthogy nem volt ám mindegy, milyen felségjelzésű hajón és mit szállítottak benne. Ha angol hajón volt a hordó, sörrel telve, az 30 gallonnak felelt meg. Ha ugyanebben a hordóban kőolaj volt, akkor 40 gallon volt belőle. A mértékek zűrzavara már az ókorban bajokat okozott, ezért egy Prokrusztész nevű mértékhitelesítő a mértékek akkori etalon ját, az embert akarta, némi imitt-amott faragással, egységesíteni. A középkorban a királyok szerveinek a méretét próbálták szentesíteni, de ez sem vezetett megnyugtató eredményre: a francia láb például közel 5 cm-rel volt hosszabb, mint a spanyolé, így a francia forradalom nemcsak az ember fejét, de a lábát is elvetette. Egyesek az ember pupillái között mért távolságot javasolták hosszegységül, ám ott is akadtak, szó szerint, nézeteltérések.
A méter mindennek az alapja
Végül a Föld délkörének negyvenmilliomod részét fogadták el egységként, mellyel az 1790-es években megszületett a méterrendszer. Ívenként kalibrálták 7 éven át, 1792–1799-ig. Az alapív a Dunkerque-től Barcelonáig húzódó szakasz volt. Később, mikor már megvolt a méteretalon, és a tudomány rohamtempóban fejlődött, nem restelltek a tudósok utánaszámolni, hogy vajon tényleg 40 millió méter-e a délkör hossza. Majdnem. Állítólag 2,5 km-rel hosszabb, mely eltéréstől a tudomány elegánsan eltekint
A méter amúgy is egy csomó minden egyéb miatt is akkora, amekkora. Ha például azt akarjuk, hogy egy inga fél lengése egyetlen másodpercig tartson, akkor nagyjából ilyen hosszú fonalon kell lóbálni. Nem mellesleg pedig, sok ezer évvel ezelőtt, már Mezopotámiában használtak egy úgynevezett szent rőföt, ami mai mértékkel mérve 0,996 méter volt, vagyis a legelső és legutolsó emberi hosszmértékegység lényegében ugyanaz. Ráadásul minden további mértékegység levezethető belőle, első lépésként ugyebár a terület és a térfogategység is a méterből származik. S ha ez igaz, márpedig az elmúlt kétszázvalahány évben számtalanszor bebizonyosodott, hogy így van, el is érkeztünk a már sokat emlegetett 1×1×1 dm-es kockához, melyet 4,1 Celsius-fokos vízzel megtöltve máris kezünkben tarthatjuk a tömeg egységét, melynek a súlya majdnem pontosan 10 Newton az SI-rendszer szerint. De ez már fizika. Más lapra tartozik.
Már előfizethet a Vasárnapi Hírekre, kattintson!
