Metre

metre ⓘ
Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Bürosu (BIPM) mührü - Ölçü kullanın (Yunanca: ΜΕΤΡΩ ΧΡΩ)
Genel bilgiler
Birim sistemi	SI temel birimi
Birimi	Uzunluk
Sembol	m
Dönüşümler
1 metre ...	... eşittir ...
SI birimleri	1000 mm 0.001 km
İmparatorluk/ABD birimleri	≈ 1,0936 yd ≈ 3,2808 ft ≈ 39,37 inç
Denizcilik birimleri	≈ 0,00053996 nmi

Metre (Commonwealth yazılışı) veya metre (Amerikan yazılışı; yazım farklılıklarına bakınız) (Fransızca birim mètre'den, Yunanca μέτρον, "ölçü") Uluslararası Birimler Sisteminde (SI) temel uzunluk birimidir. SI birim sembolü m'dir. ⓘ

Metre şu anda ışığın boşlukta saniyenin 1/299 792 458'inde kat ettiği yolun uzunluğu olarak tanımlanmaktadır. ⓘ

Metre ilk olarak 1793 yılında büyük bir daire boyunca ekvatordan Kuzey Kutbuna olan mesafenin on milyonda biri olarak tanımlanmıştır, yani Dünya'nın çevresi yaklaşık 40000 km'dir. 1799 yılında metre, prototip bir metre çubuğu cinsinden yeniden tanımlanmıştır (kullanılan asıl çubuk 1889 yılında değiştirilmiştir). 1960 yılında metre, kripton-86'nın belirli bir emisyon çizgisinin belirli bir dalga boyu sayısı cinsinden yeniden tanımlanmıştır. Mevcut tanım 1983 yılında kabul edilmiş ve metrenin uygun uzunluk ölçüsü olduğunu açıklığa kavuşturmak için 2002 yılında biraz değiştirilmiştir. ⓘ

Metre (Fransızca birim mètre ve Yunancadaki ölçüm anlamındaki μετρούν isminden gelir), Uluslararası Birimler Sistemi'nce uzunluğun temel birimi olarak belirlenmiştir. Genellikle kısaltması olan m harfi ile gösterilir. ⓘ

Yazım

Metre, metreyi kullanan Amerika Birleşik Devletleri ve Filipinler dışında neredeyse tüm İngilizce konuşulan ülkelerde uzunluk için metrik birimin standart yazımıdır. Almanca ve Hollandaca gibi diğer Batı Cermen dilleri ile Danca, Norveççe ve İsveççe gibi Kuzey Cermen dillerinde de Metre veya metre kelimesi aynı şekilde yazılır. ⓘ

Ölçüm cihazları (ampermetre, hızölçer gibi) İngilizcenin tüm varyantlarında "-meter" olarak yazılır. "-metre" son eki, uzunluk birimiyle aynı Yunanca kökene sahiptir. ⓘ

Etimoloji

Metrenin etimolojik kökleri Yunanca μετρέω (metreo) (ölçmek, saymak veya karşılaştırmak) fiiline ve μέτρον (metron) (bir ölçü) ismine dayandırılabilir; bunlar fiziksel ölçüm, şiirsel ölçü ve bunun uzantısı olarak ölçülülük veya aşırılıktan kaçınma ("cevabınızda ölçülü olun" gibi) için kullanılmıştır. Bu kullanım yelpazesine Latince (metior, mensura), Fransızca (mètre, mesure), İngilizce ve diğer dillerde de rastlanmaktadır. Yunanca sözcük Proto-Hintavrupa Anadilinde yazılı örneği bulunmayan *meh₁- "ölçmek" kökünden türetilmiştir. Yunan devlet adamı ve filozof Midilli'li Pittacus'un bir sözü olan ve "Ölçü kullan!" olarak çevrilebilecek olan Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Bürosu'nun (BIPM) mühründeki ΜΕΤΡΩ ΧΡΩ (metro chro) sloganı, böylece hem ölçüm hem de ölçülülük çağrısı yapmaktadır. İngilizce'de metre kelimesinin (Fransızca birim mètre için) kullanımı en azından 1797 gibi erken bir tarihte başlamıştır. ⓘ

Tanım tarihçesi

Paris Gözlemevi'nin meridyen odası (veya Cassini odası): Paris meridyeni yere çizilmiştir. ⓘ

Sarkaç veya meridyen

1671'de Jean Picard bir "saniye sarkacının" uzunluğunu ölçmüş ve bu uzunluğun iki katı uzunluğunda bir ölçü biriminin evrensel toise (Fransızca: Toise universelle) olarak adlandırılmasını önermiştir. 1675 yılında Tito Livio Burattini, sarkaç uzunluğuna dayalı bir uzunluk birimi için metre terimini önerdi, ancak daha sonra bir saniye sarkacının uzunluğunun yerden yere değiştiği keşfedildi. ⓘ

Eratosthenes'ten bu yana coğrafyacılar, 1669'da Jean Picard'ın 3269000 tois yarıçapına sahip olduğunu belirlediği ve basit bir küre olarak ele alınan Dünya'nın büyüklüğünü değerlendirmek için meridyen yaylarını kullanmışlardır. 18. yüzyılda jeodezi, Émilie du Châtelet'nin Leibniz'in matematiksel çalışmalarıyla birlikte Fransa'da teşvik ettiği yerçekimi teorisini deneysel olarak kanıtlamanın bir aracı olarak ve Dünya'nın yarıçapının tüm göksel mesafelerin referans alınacağı birim olması nedeniyle önem kazandı. ⓘ

Meridyonel tanım

Paris Panthéon ⓘ

Lumières'in bir sonucu olarak ve Fransız Devrimi sırasında, Fransız Bilimler Akademisi bir komisyonu tüm ölçüler için tek bir ölçek belirlemekle görevlendirdi. Bu komisyon 7 Ekim 1790'da ondalık sistemin benimsenmesini tavsiye etmiş, 19 Mart 1791'de ise Paris'ten geçen meridyen boyunca Kuzey Kutbu ile Ekvator arasındaki mesafe olan çeyrek meridyenin on milyonda birine eşit olarak tanımladıkları temel uzunluk birimi olan mètre ("ölçü") teriminin benimsenmesini önermiştir. 26 Mart 1791'de Fransız Ulusal Kurucu Meclisi öneriyi kabul etti. ⓘ

Fransız Bilimler Akademisi, Jean Baptiste Joseph Delambre ve Pierre Méchain liderliğinde 1792'den 1799'a kadar süren ve Paris Panthéon boylamında Dunkerque'deki bir çan kulesi ile Barselona'daki Montjuïc kalesi arasındaki mesafeyi doğru bir şekilde ölçmeye çalışan bir keşif gezisi düzenledi (bkz. Delambre ve Méchain'in meridyen yayı). Bu keşif Denis Guedj'in Le Mètre du Monde adlı eserinde kurgulanmıştır. Ken Alder, The Measure of All Things: the seven year odyssey and hidden error that transformed the world (Her Şeyin Ölçüsü: Yedi Yıllık Yolculuk ve Dünyayı Değiştiren Gizli Hata) adlı kitabında keşif gezisi hakkında gerçekleri yazmıştır. Paris meridyeninin bu kısmı, Kuzey Kutbu ile Ekvator'u birleştiren yarım meridyenin uzunluğu için temel oluşturacaktı. 1801'den 1812'ye kadar Fransa, bu keşif gezisinden elde edilen sonuçlarla Peru'daki Jeodezik Misyon'un sonuçlarını birleştirerek metrenin bu tanımını resmi uzunluk birimi olarak benimsedi. Bu sonuncusu Larrie D. Ferreiro tarafından Measure of the Earth adlı kitapta anlatılmıştır: The Enlightenment Expedition that Reshaped Our World adlı kitabında anlatmıştır. ⓘ

19. yüzyılda jeodezi, matematikteki ilerlemelerin yanı sıra gözlem aletleri ve yöntemlerindeki gelişmelerle, örneğin kişisel denklem açısından bireysel yanlılığın hesaba katılmasıyla bir devrim geçirmiştir. En küçük kareler yönteminin meridyen yayı ölçümlerine uygulanması, jeodezide bilimsel yöntemin önemini ortaya koymuştur. Öte yandan, telgrafın icadı paralel yayların ölçülmesini mümkün kılmış ve tersinir sarkacın geliştirilmesi Dünya'nın yerçekimi alanının incelenmesine yol açmıştır. Struve Jeodezik Yayı'nın (1816-1855) ölçümünden kısa süre sonra Dünya'nın şeklinin daha doğru bir şekilde belirlenmesi, bu uzunluk standardının tanımı için başka bir değer verecekti. Bu durum metreyi geçersiz kılmadı ancak bilimdeki ilerlemenin Dünya'nın boyut ve şeklinin daha iyi ölçülmesine olanak sağlayacağını vurguladı. ⓘ

1832'de Carl Friedrich Gauss, Dünya'nın manyetik alanını inceledi ve CGS sistemi (santimetre, gram, saniye) şeklinde metre ve kilogramın temel birimlerine saniyeyi eklemeyi önerdi. 1836 yılında Alexander von Humboldt ve Wilhelm Edouard Weber ile birlikte ilk uluslararası bilimsel dernek olan Magnetischer Verein'ı kurdu. Dünyanın manyetik alanı, yıldırım ve yerçekimi gibi jeofizik olayların dünyanın farklı noktalarında gözlemlenmesinin koordinasyonu, ilk uluslararası bilimsel derneklerin kurulmasını teşvik etti. Magnetischer Verein'ın kuruluşunu, 1863 yılında Johann Jacob Baeyer'in girişimiyle Orta Avrupa Ark Ölçümü (Almanca: Mitteleuropaïsche Gradmessung) ve ikinci başkanı İsviçreli meteorolog ve fizikçi Heinrich von Wild'ın Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Komitesi'nde (CIPM) Rusya'yı temsil edeceği Uluslararası Meteoroloji Örgütü'nün kuruluşu izleyecektir. ⓘ

Uluslararası prototip metre çubuğu

Aklın etkisi dağları aşar ve okyanusların ötesine sıçrar. George Washington'un yurttaşlarını Avrupa ülkeleriyle siyasi ittifaklar kurmamaları konusunda uyardığı dönemde, Alplerin kalbindeki küçük bir ülkede, (göreceğimiz gibi) Kuzey Amerika'nın doğu kıyılarındaki genç cumhuriyet üzerinde sessiz ama güçlü bir bilimsel etki yaratan, çok geniş kapsamlı bir hareket başlamıştı.

- Florian Cajori ⓘ

New York yakınlarında üçgenleme, 1817. ⓘ

1816 yılında Ferdinand Rudolph Hassler Sahil Araştırmaları'nın ilk müfettişi olarak atandı. İsviçre, Fransa ve Almanya'da jeodezi eğitimi alan Hassler, 1805 yılında Paris'te yapılan standart bir metreyi Amerika Birleşik Devletleri'ne getirmişti. Ölçümler sırasında farklı çubukları gerçek temasa getirmek yerine, metre üzerinde kalibre edilmiş ve optik temaslı tek bir çubuk kullanan bir taban çizgisi aparatı tasarladı. Böylece metre, Amerika Birleşik Devletleri'nde jeodezi için uzunluk birimi haline geldi. ⓘ

Hassler 1830'dan itibaren Sahil Araştırmaları'nın bir parçası haline gelen Ağırlıklar ve Ölçüler Bürosu'nun da başkanıydı. O dönemde Amerika Birleşik Devletleri'nde kullanılan çeşitli uzunluk birimlerini karşılaştırdı ve ölçümler üzerindeki sıcaklık etkilerini değerlendirmek için genleşme katsayılarını ölçtü. ⓘ

1841 yılında Friedrich Wilhelm Bessel, François Arago ve Jean-Baptiste Biot tarafından güneye doğru genişletilen Delambre ve Méchain'in yay ölçümlerini içeren Fransız meridyen yayında Louis Puissant tarafından fark edilen hataları dikkate alarak, dokuz yay ölçümünü daha kullanarak Dünya elipsoidinin düzleşmesini yeniden hesapladı, Peruan, Prusya, birinci Doğu-Hint, ikinci Doğu-Hint, İngiliz, Hannover, Danimarka, Rus ve İsveç olmak üzere yaklaşık 50 enlem derecesini kapsar ve metrenin uzunluğunu belirlemek için kullanılan Dünya kadranının toise ile metre arasında oldukça kesin olmayan bir dönüşüm faktöründen başka bir şey olmadığını belirtir. ⓘ

Tise'den metreye dönüşümün hassasiyeti ile ilgili olarak, her iki ölçü birimi de daha sonra birincil standartlarla tanımlandı ve farklı genleşme katsayılarına sahip farklı alaşımlardan yapılmış benzersiz eserler, uzunluk birimlerinin yasal dayanağı oldu. Toise de l'Académie olarak da adlandırılan Peru Toise'si adlı dövme demir cetvel, toise'nin Fransız birincil standardıydı ve metre resmi olarak platinden yapılmış Mètre des Archives tarafından tanımlanıyordu. Bu sonuncusunun yanı sıra, 1799 yılında bir başka platin ve on iki demir metre standardı daha yapılmıştır. Bunlardan biri Amerika Birleşik Devletleri'nde Komite Metresi olarak tanındı ve 1890 yılına kadar Sahil Araştırmaları'nda uzunluk standardı olarak hizmet verdi. Jeodezistlere göre bu standartlar Peru Toise'sinden çıkarılan ikincil standartlardı. Avrupa'da haritacılar Peru Toise'sine göre kalibre edilmiş ölçüm aletlerini kullanmaya devam ettiler. Bunlar arasında Bessel'in toise'si ve Borda'nın aparatı sırasıyla Prusya ve Fransa'da jeodezi için ana referanslardı. Fransız bilimsel alet yapımcısı Jean Nicolas Fortin, ilki 1821 yılında Friedrich Georg Wilhelm von Struve için, ikincisi ise 1823 yılında Friedrich Bessel için olmak üzere Peru Toise'sinin iki doğrudan kopyasını yapmıştır. ⓘ

Metrenin teorik tanımı konusunda, Delambre ve Mechain yay ölçümü zamanında erişilemez ve yanıltıcı olmuştu, çünkü jeoid, genel olarak basık bir sferoide benzetilebilen, ancak ayrıntılarda herhangi bir genellemeyi ve herhangi bir ekstrapolasyonu yasaklayacak şekilde ondan farklı olan bir küredir. 1861 gibi erken bir tarihte, Friedrich von Schubert'in farklı meridyenlerin eşit uzunlukta olmadığını göstermesinden sonra, Cenevreli bir matematikçi olan Elie Ritter, 86 dereceyi kapsayan on bir meridyen yayına dayanan bir hesaplamadan meridyen denkleminin elipsinkinden farklı olduğu sonucuna vardı: meridyen, 45. enlem derecesi civarında, bazı istasyonların, özellikle de Fransız meridyen yayındaki Montjuïc'in enleminin belirsizliği nedeniyle kalınlığını tahmin etmenin zor olduğu bir tabaka tarafından şişirilmişti. Méchain, Barselona'daki iki istasyonun enlemini ölçerek, bu enlemler arasındaki farkın nirengi yoluyla mesafenin doğrudan ölçülmesiyle tahmin edilenden daha büyük olduğunu bulmuştu. Delambre ve Méchain'in araştırmasındaki diğer hatalara ek olarak, elverişsiz bir dikey sapmanın Barselona'nın enleminin yanlış belirlenmesine yol açtığını, çok sayıda yayın ortalamasından alınan daha genel bir tanıma kıyasla bir metre "çok kısa" olduğunu artık biliyoruz. ⓘ

Yine de Ferdinand Rudolph Hassler'in kıyı araştırmalarında metreyi kullanması, metrenin Amerika Birleşik Devletleri'nde kullanılmasına izin veren 1866 Metrik Yasası'nın çıkarılmasına katkıda bulunmuş ve metrenin uluslararası bilimsel uzunluk birimi olarak seçilmesinde ve Avrupa Yay Ölçümü (Almanca: Europäische Gradmessung) tarafından "ağırlıklar ve ölçüler için bir Avrupa uluslararası bürosu kurulması" önerisinde önemli bir rol oynamıştır. Ancak 1866'da en önemli endişe, 1735'te Ekvator'daki Fransız Jeodezik Misyonu için inşa edilen toise standardı olan Peru Toise'sinin, onunla karşılaştırmanın değersiz olacağı kadar zarar görmüş olabileceğiydi; Bessel ise 1840 civarında birbirleriyle karşılaştırdığı Altona ve Koenigsberg Gözlemevlerine ait bu standardın kopyalarının doğruluğunu sorgulamıştı. Gerçekten de birincil İmparatorluk metre standardı 1834 yılında kısmen tahrip edildiğinde, 1824 tarihli Ağırlıklar ve Ölçüler Yasası'nda öngörüldüğü gibi sarkaç uzunluğu yerine "Standard Yard, 1760" kopyaları kullanılarak yeni bir referans standardı oluşturulmuştu. ⓘ

1864 yılında Urbain Le Verrier, Orta Avrupa Ark Ölçümü'nün ilk genel konferansına katılmayı reddetti çünkü Fransız jeodezik çalışmalarının doğrulanması gerekiyordu. ⓘ

1880'de Ibáñez aparatıyla İsviçre taban çizgisi ölçümü. ⓘ

1866'da Neuchâtel'de birliğin Daimi Komisyonu'nun toplantısında Antoine Yvon Villarceau, Fransız yayının sekiz noktasını kontrol ettiğini açıkladı. Metrenin çok kısa olduğunu doğruladı. Bunun üzerine meridyen yayının tamamen gözden geçirilmesi aciliyet kazandı. Dahası, Fransız meridyen yayının Balear Adaları'na kadar uzatılması (1803-1807) metrenin uzunluğunu doğrulamış gibi görünse de, bu araştırma İspanya'da herhangi bir temel çizgiyle güvence altına alınmamıştı. Bu nedenle Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero'nun bu konferansta 1858'de Madridejos'ta bir taban çizgisi ölçümü yaptığını duyurması özel bir önem taşıyordu. Gerçekten de ölçmeciler, nirengi ağlarının boyutunu, tüm ölçmenin doğruluğunu sağlayan taban çizgilerini ölçerek belirlediler. ⓘ

1867 yılında Berlin'de düzenlenen Uluslararası Jeodezi Birliği'nin ikinci genel konferansında, Dünya'nın boyutunu ve şeklini belirlemek için farklı ülkelerde yapılan ölçümleri birleştirmek amacıyla uluslararası standart bir uzunluk birimi sorunu tartışıldı. Konferans, Johann Jacob Baeyer, Adolphe Hirsch ve İspanya haritası için metre üzerinde kalibre edilmiş iki jeodezik standart geliştirmiş olan Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero'nun önerisi doğrultusunda, toise yerine metrenin kabul edilmesini ve uluslararası bir metre komisyonunun kurulmasını tavsiye etti. ⓘ

Ibáñez, Ferdinand Rudolph Hassler'in Amerika Birleşik Devletleri Sahil Araştırmaları için kullandığı, çubuk üzerinde işaretlenmiş çizgiler ve mikroskobik ölçümlerden oluşan tek bir standarttan oluşan sistemi benimsemiştir. Sıcaklığın etkisinin hesaba katıldığı iki yöntemle ilgili olarak Ibáñez, hem ilk olarak İspanya'nın merkezi temel çizgisi için kullandığı platin ve pirinçten bimetalik cetvelleri hem de İsviçre'de kullanılan kakmalı cıvalı termometreli basit demir cetveli kullanmıştır. İlki Brunner aygıtı ya da İspanyol Standardı olarak anılan bu aygıtlar Fransa'da Jean Brunner ve ardından oğulları tarafından inşa edilmiştir. Tise ve metre arasındaki ölçüm izlenebilirliği, İspanyol Standardının Borda ve Lavoisier tarafından Dunkirk'ü Barselona'ya bağlayan meridyen yayının ölçümü için tasarlanan standartla karşılaştırılmasıyla sağlanmıştır. ⓘ

Hassler'in metrolojik ve jeodezik çalışmaları Rusya'da da olumlu karşılandı. Petersburg Bilimler Akademisi 1869'da Fransız Bilimler Akademisi'ne Otto Wilhelm von Struve, Heinrich von Wild ve Moritz von Jacobi tarafından hazırlanan ve Fransız meslektaşını tüm bilimsel çalışmalarda metrik sistemin evrensel kullanımını sağlamak için ortak hareket etmeye davet eden bir rapor gönderdi. ⓘ

1874'te Conservatoire des Arts et Métiers'de metre alaşımının yaratılması. Şimdiki Henri Tresca, George Matthey, Saint-Claire Deville ve Debray ⓘ

1870'lerde ve modern hassasiyetin ışığında, yeni metrik standartlar geliştirmek için bir dizi uluslararası konferans düzenlendi. Metre alaşımı 1874'te safsızlıkların varlığına ilişkin bir anlaşmazlık ortaya çıktığında, 1870'ten beri Hazırlık Komitesi üyesi ve 1875 Paris Konferansı'ndaki İspanyol temsilci Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero, Fransız Bilimler Akademisi'ne müdahale ederek Fransa'yı metrik sistemin birimlerini bilimlerin ilerlemesine göre yeniden tanımlamak için gerekli bilimsel araçlarla donatılmış bir Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Bürosu oluşturma projesine ikna etti. ⓘ

1875'teki Metre Sözleşmesi (Convention du Mètre), Fransa'nın Sèvres kentinde daimi bir Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Bürosu (BIPM: Bureau International des Poids et Mesures) kurulmasını zorunlu kılmıştır. Bu yeni kuruluş bir prototip metre çubuğu inşa edecek ve muhafaza edecek, ulusal metrik prototipleri dağıtacak ve bunlar ile metrik olmayan ölçüm standartları arasında karşılaştırmalar yapacaktı. Kuruluş 1889'da ilk Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı'nda (CGPM: Conférence Générale des Poids et Mesures) bu çubukları dağıttı ve Uluslararası Prototip Metreyi, buzun erime noktasında ölçülen %90 platin ve %10 iridyum alaşımından oluşan standart bir çubuk üzerindeki iki çizgi arasındaki mesafe olarak belirledi. ⓘ

Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Bürosu (BIPM) tarafından 1889'da yapılan ve ABD'ye verilen, 1893'ten 1960'a kadar ABD'deki tüm uzunluk birimlerini tanımlamak için standart olarak kullanılan 27 numaralı Ulusal Prototip Metre Çubuğunun yakın çekimi ⓘ

Yeni metre prototiplerinin birbirleriyle ve Komite metresi (Fransızca: Mètre des Archives) ile karşılaştırılması, özel ölçüm ekipmanlarının geliştirilmesini ve tekrarlanabilir bir sıcaklık ölçeğinin tanımlanmasını gerektirmiştir. BIPM'nin termometri çalışmaları özel demir-nikel alaşımlarının, özellikle de invarın keşfedilmesine yol açmış ve bunun için direktörü İsviçreli fizikçi Charles-Edouard Guillaume'a 1920 yılında Nobel Fizik Ödülü verilmiştir. ⓘ

Repsold-Bessel sarkacının bir çeşidi ile yerçekimi ölçer ⓘ

Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero'nun belirttiği gibi, Kater'in sarkacının geliştirilmesi yoluyla metrolojinin ilerlemesi gravimetri ile birleşerek jeodezide yeni bir çağın başlamasına yol açmıştır. Eğer hassas metroloji jeodezinin yardımına ihtiyaç duymuşsa, jeodezi metrolojinin yardımı olmadan gelişmeye devam edemezdi. Bu durumda, yeryüzü yaylarının tüm ölçümlerini ve yerçekimi kuvvetinin tüm tespitlerini sarkaç aracılığıyla ifade etmek için tek bir birim tanımlamak gerekiyordu. Metroloji, tüm uygar uluslar tarafından benimsenen ve saygı duyulan ortak bir birim yaratmak zorundaydı. ⓘ

Dahası, o dönemde istatistikçiler bilimsel gözlemlerin iki farklı hata türüyle gölgelendiğini biliyorlardı: bir yanda sabit hatalar, diğer yanda tesadüfi hatalar. Sonuncuların etkileri en küçük kareler yöntemiyle azaltılabilir. Aksine, sabit veya düzenli hatalardan dikkatle kaçınılmalıdır, çünkü bunlar sürekli olarak aynı şekilde hareket eden bir veya daha fazla nedenden kaynaklanır ve deneyin sonucunu her zaman aynı yönde değiştirme etkisine sahiptir. Bu nedenle, etkiledikleri gözlemleri herhangi bir değerden yoksun bırakırlar. Ancak, sistematik ve rastgele hatalar arasındaki ayrım ilk bakışta sanıldığı kadar keskin değildir. Gerçekte, rastgele hata ya hiç yoktur ya da çok azdır. Bilim ilerledikçe, belirli hataların nedenleri araştırılır, incelenir ve yasaları keşfedilir. Bu hatalar rastgele hatalar sınıfından sistematik hatalar sınıfına geçer. Gözlemcinin yeteneği, yasalarını öğrendikten sonra bir yöntem ya da uygun düzeltmeler kullanarak sonuçlarını bunlardan arındırabilmek için mümkün olan en fazla sayıda sistematik hatayı keşfetmekten ibarettir. ⓘ

Metroloji için genleşebilirlik konusu çok önemliydi; nitekim sıcaklık ölçüm hatası, standardın genleşebilirliği ile orantılı olarak uzunluk ölçümüne bağlıydı ve metrolojistlerin ölçüm aletlerini sıcaklığın engelleyici etkisine karşı korumak için sürekli yenilenen çabaları, genleşmeden kaynaklanan hatalara verdikleri önemi açıkça ortaya koyuyordu. Bu nedenle, jeodezik temel çizgileri ve tüm sarkaç çubuklarını ölçmek için kullanılan tüm standartları kontrollü sıcaklıklarda büyük bir hassasiyetle ve aynı birimle karşılaştırmak çok önemliydi. Ancak bu metrolojik karşılaştırmalar dizisi milimetrenin binde biri kadar olası bir hata ile tamamlandığında, jeodezi farklı ulusların çalışmalarını birbiriyle ilişkilendirebilecek ve ardından Yerküre'nin ölçümünün sonucunu ilan edebilecekti. ⓘ

Dünya'nın şekli, saniye sarkaç uzunluğunun enlemle değişiminden çıkarılabildiğinden, Birleşik Devletler Sahil Araştırmaları, 1875 baharında Charles Sanders Peirce'e, Amerika'daki yerçekimi kuvvetlerinin tespitlerini dünyanın diğer bölgelerindekilerle iletişim haline getirmek için bu tür operasyonlar için ilk istasyonlara sarkaç deneyleri yapmak ve ayrıca Avrupa'nın farklı ülkelerinde bu araştırmaları sürdürme yöntemlerini dikkatli bir şekilde incelemek amacıyla Avrupa'ya gitmesi talimatını verdi. 1886'da jeodezi derneği, Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero'nun 1891'deki ölümüne kadar başkanlığını yaptığı Uluslararası Jeodezi Derneği olarak isim değiştirdi. Bu dönemde Uluslararası Jeodezi Birliği (Almanca: Internationale Erdmessung) Amerika Birleşik Devletleri, Meksika, Şili, Arjantin ve Japonya'nın katılımıyla dünya çapında önem kazandı. ⓘ

Yörüngedeki bir GPS-IIR uydusunun sanatçı izlenimi. ⓘ

Mitteleuropäische Gradmessung'un kurulmasıyla 19. yüzyılda başlayan çeşitli ulusal ölçme sistemlerini tamamlama çabaları, daha sonra Dünya Jeodezik Sisteminin geliştirilmesine yol açacak olan bir dizi küresel Dünya elipsoidiyle sonuçlandı (örneğin, Helmert 1906, Hayford 1910 ve 1924). Günümüzde GPS uydularına yerleştirilen atomik saatler sayesinde metrenin pratikte uygulanması her yerde mümkündür. ⓘ

Dalga boyu tanımı

1873 yılında James Clerk Maxwell, bir element tarafından yayılan ışığın hem metre hem de saniye için standart olarak kullanılmasını önerdi. Bu iki nicelik daha sonra kütle birimini tanımlamak için kullanılabilirdi. ⓘ

1893 yılında standart metre ilk kez, cihazın mucidi ve belirli bir dalga boyundaki ışığın uzunluk standardı olarak kullanılmasını savunan Albert A. Michelson tarafından bir interferometre ile ölçüldü. 1925 yılına gelindiğinde, interferometri BIPM'de düzenli olarak kullanılıyordu. Bununla birlikte, Uluslararası Prototip Metre, on birinci CGPM'nin yeni Uluslararası Birimler Sisteminde (SI) metreyi, vakumda kripton-86 atomunun elektromanyetik spektrumundaki turuncu-kırmızı emisyon çizgisinin 1650763.73 dalga boyuna eşit olarak tanımladığı 1960 yılına kadar standart olarak kaldı. ⓘ

Işık hızı tanımı

Belirsizliği daha da azaltmak için 1983 yılında 17. CGPM, metre tanımını bugünkü tanımıyla değiştirmiş ve böylece metre uzunluğunu saniye ve ışık hızı cinsinden sabitlemiştir:

Metre, saniyenin 1/299792458'i kadar bir zaman aralığında ışığın boşlukta kat ettiği yolun uzunluğudur. ⓘ

Bu tanım ışığın vakumdaki hızını tam olarak saniyede 299792458 metre (≈300000 km/s veya ≈1.079 milyar km/saat) olarak sabitlemiştir. CGPM'nin 17. tanımının amaçlanan bir yan ürünü, bilim adamlarının lazerleri frekans kullanarak doğru bir şekilde karşılaştırmalarını sağlamasıydı, bu da dalga boylarının doğrudan karşılaştırılmasında yer alan belirsizliğin beşte biri ile sonuçlandı, çünkü interferometre hataları ortadan kaldırıldı. Laboratuvardan laboratuvara tekrarlanabilirliği daha da kolaylaştırmak için, 17. CGPM ayrıca iyotla stabilize edilmiş helyum-neon lazerini metreyi gerçekleştirmek için "önerilen bir radyasyon" haline getirdi. Metreyi tanımlamak amacıyla BIPM şu anda HeNe lazer dalga boyunu, λ_HeNe, 2.1×10-11 tahmini bağıl standart belirsizlik (U) ile 632.99121258 nm olarak kabul etmektedir. Bu belirsizlik şu anda metrenin laboratuvarda gerçekleştirilmesinde sınırlayıcı bir faktördür ve sezyum fıskiyeli atom saatine (U = 5×10-16) dayanan saniyeden birkaç büyüklük mertebesi daha zayıftır. Sonuç olarak, metrenin gerçeklenmesi bugün laboratuarlarda genellikle vakumda helyum-neon lazer ışığının 1579800.762042(33) dalga boyu olarak tanımlanır (tanımlanmaz), belirtilen hata yalnızca frekans belirleme hatasıdır. Hatayı ifade eden bu ayraçlı gösterim, ölçüm belirsizliği ile ilgili makalede açıklanmıştır. ⓘ

Metrenin pratikte gerçekleştirilmesi, ortamın karakterize edilmesindeki belirsizliklere, çeşitli interferometri belirsizliklerine ve kaynağın frekansının ölçülmesindeki belirsizliklere tabidir. Yaygın olarak kullanılan bir ortam havadır ve Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü (NIST) vakumdaki dalga boylarını havadaki dalga boylarına dönüştürmek için çevrimiçi bir hesap makinesi kurmuştur. NIST tarafından açıklandığı gibi, havada, ortamın karakterize edilmesindeki belirsizliklere sıcaklık ve basınç ölçümündeki hatalar hakimdir. Kullanılan teorik formüllerdeki hatalar ikincildir. Bunun gibi bir kırılma indisi düzeltmesi uygulayarak, örneğin metrenin vakumda helyum-neon lazer ışığının 1579800.762042(33) dalga boyu olarak formülasyonu kullanılarak ve vakumdaki dalga boyları havadaki dalga boylarına dönüştürülerek metrenin yaklaşık bir gerçeklemesi havada uygulanabilir. Hava, metrenin gerçekleştirilmesinde kullanılabilecek olası ortamlardan yalnızca biridir ve kırılma indisi için uygun düzeltmelerin yapılması koşuluyla herhangi bir kısmi vakum ya da helyum gazı gibi inert bir atmosfer kullanılabilir. ⓘ

Metre, ışığın belirli bir zamanda kat ettiği yol uzunluğu olarak tanımlanır ve metre cinsinden pratik laboratuvar uzunluk ölçümleri, uzunluğa uyan standart tiplerden birinin lazer ışığının dalga boylarının sayısını sayarak ve seçilen dalga boyu birimini metreye dönüştürerek belirlenir. Üç ana faktör, bir uzunluk ölçümü için lazer interferometrelerle elde edilebilecek doğruluğu sınırlar:

• Kaynağın vakum dalga boyundaki belirsizlik,
• ortamın kırılma indisindeki belirsizlik,
• interferometrenin en düşük sayım çözünürlüğü.

Bunlardan sonuncusu interferometrenin kendisine özgüdür. Dalga boyu cinsinden bir uzunluğun metre cinsinden bir uzunluğa dönüştürülmesi şu bağıntıya dayanır ⓘ

$\lambda ={\frac {c}{nf}}$ ⓘ

λ dalga boyu birimini, ışığın vakumdaki m/s cinsinden hızı olan c'yi kullanarak metreye dönüştürür. Burada n ölçümün yapıldığı ortamın kırılma indisi, f ise kaynağın ölçülen frekansıdır. Dalga boylarından metreye dönüşüm, kırılma indisi ve frekansın belirlenmesindeki ölçüm hatası nedeniyle toplam uzunlukta ek bir hata ortaya çıkarsa da, frekans ölçümü mevcut en doğru ölçümlerden biridir. ⓘ

CIPM 2002 yılında bir açıklama yayınlamıştır:

Bu nedenle, tanımı yalnızca yerçekimi alanının tekdüze olmamasının etkilerinin göz ardı edilebileceği kadar küçük bir uzamsal kapsamda geçerlidir (Dünya yüzeyinde, dikey yönde bu etkinin metre başına yaklaşık 10¹⁶'da 1 olduğuna dikkat edin). Bu durumda, dikkate alınması gereken etkiler yalnızca özel göreliliğin etkileridir. ⓘ

Zaman Çizelgesi

Tarih	Karar organı	Karar ⓘ
8 Mayıs 1790	Fransız Ulusal Meclisi	Yeni metrenin uzunluğu, yarı periyodu bir saniye olan bir sarkacın uzunluğuna eşit olacaktır.
30 Mart 1791	Fransız Ulusal Meclisi	Fransız Bilimler Akademisi'nin metrenin yeni tanımının, Paris'ten geçen Dünya meridyeni boyunca bir büyük daire kadranının uzunluğunun on milyonda birine, yani bu kadran boyunca ekvatordan kuzey kutbuna olan mesafeye eşit olması önerisini kabul eder.
1795	Nicolas-Louis de Lacaillle ve Cesar-François Cassini de Thury tarafından ölçülen Paris meridan yayına (Fransızca: Méridienne de France) dayanan ve pirinçten yapılan geçici metre çubuğu, yasal olarak toise du Pérou'nun (1766'dan itibaren standart bir Fransız uzunluk birimi) 443,44 satırına eşittir. [Hat, bir toise'nin 1/864'ü kadardı].
10 Aralık 1799	Fransız Ulusal Meclisi	Nihai standart olarak 22 Haziran 1799 tarihinde sunulan ve Ulusal Arşivlerde saklanan platin metre çubuğunu belirtir. Yasal olarak toise du Pérou üzerinde 443.296 çizgiye eşittir.
24-28 Eylül 1889	1. Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı (CGPM)	Metreyi, buzun erime noktasında ölçülen, %10 iridyum içeren platin alaşımından yapılmış standart bir çubuk üzerindeki iki çizgi arasındaki mesafe olarak tanımlar.
27 Eylül - 6 Ekim 1927	7. CGPM	Metreyi, 0 °C'de (273 K), platin-iridyum prototip çubuk üzerinde işaretlenmiş iki merkezi çizginin eksenleri arasındaki mesafe olarak yeniden tanımlar; bu çubuk bir standart atmosfer basınca maruz kalır ve aynı yatay düzlemde birbirinden 571 mm (57.1 cm) uzaklıkta simetrik olarak yerleştirilmiş en az 10 mm (1 cm) çapında iki silindir üzerinde desteklenir.
14 Ekim 1960	11. CGPM	Metreyi, kripton-86 atomunun 2p10 ve 5d5 kuantum seviyeleri arasındaki geçişe karşılık gelen radyasyonun vakumdaki 1650763.73 dalga boyu olarak tanımlar.
21 Ekim 1983	17. CGPM	Metreyi, saniyenin 1/299 792 458'i kadar bir zaman aralığında ışığın boşlukta kat ettiği yolun uzunluğu olarak tanımlar.
2002	Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Komitesi (CIPM)	Metreyi bir uygun uzunluk birimi olarak kabul eder ve bu nedenle bu tanımın "genel görelilik tarafından öngörülen etkilerin gerçekleşme belirsizliklerine göre ihmal edilebilir olması için yeterince kısa olan ℓ uzunlukları" ile sınırlandırılmasını önerir.

1795'ten bu yana metre tanımları

Tanım temelleri	Tarih	Mutlak BELİRSİZLİK	Göreceli BELİRSİZLİK ⓘ
1/10 000 000 meridyen boyunca kadranın bir kısmı, Delambre ve Méchain tarafından ölçülmüştür (443.296 hat)	1795	500-100 μm	10−4
İlk prototip Mètre des Archives platin çubuk standardı	1799	50-10 μm	10−5
Buzun erime noktasında platin-iridyum çubuk (1. CGPM)	1889	0,2-0,1 μm (200-100 nm)	10−7
Buzun erime noktasında, atmosferik basınçta, iki silindirle desteklenen platin-iridyum çubuk (7. CGPM)	1927	n.a.	n.a.
Hiper ince atomik geçiş; kripton-86'da belirli bir geçişten gelen 1650763.73 dalga boyunda ışık (11. CGPM)	1960	4 nm	4×10−9
Işığın boşlukta 1/299 792 458 saniyede kat ettiği yolun uzunluğu (17. CGPM)	1983	0.1 nm	10−10

Metrenin uluslararası alanda erken benimsenmesi

Fransa'da metre, 1801 yılında Konsolosluk altında özel bir ölçü olarak kabul edilmiştir. Bu durum Birinci Fransız İmparatorluğu döneminde Napolyon'un ondalık olmayan mesures usuelles'in kullanılmasına karar verdiği 1812 yılına kadar devam etmiş ve Louis Philippe döneminde 1840 yılına kadar Fransa'da kullanılmaya devam etmiştir. Bu arada, metre Cenevre Cumhuriyeti tarafından benimsenmiştir. Cenevre kantonunun 1815 yılında İsviçre'ye katılmasının ardından Guillaume Henri Dufour, metrenin uzunluk birimi olarak kabul edildiği ilk resmi İsviçre haritasını yayınladı. İsviçreli-Fransız iki uluslu bir subay olan Louis Napoléon Bonaparte, 1855 Exposition Universelle'de ulusal bir harita için altın madalya kazanacak olan Dufour haritası için Zürih yakınlarında bir taban çizgisi ölçülürken hazır bulundu. Exposition Universelle'de sergilenen metre ile kalibre edilmiş bilimsel aletler arasında, tasarımcısı Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero'nun Uluslararası İstatistik Enstitüsü'nde İspanya'yı temsil edeceği, İspanya'nın merkezi taban çizgisini ölçmek için tasarlanmış bir jeodezik alet olan Brunner'in aleti de vardı. 1885 yılında Paris'te düzenlenen Exposition Universelle ve ikinci İstatistik Kongresi'ne ek olarak, burada Tek Tip Ondalık Ölçüler, Ağırlıklar ve Madeni Paralar Sistemi Elde Etme Uluslararası Birliği kuruldu. İspanyol standardının kopyaları Mısır, Fransa ve Almanya için yapıldı. Bu standartlar birbirleriyle ve Fransa'daki tüm jeodezik temellerin ölçümünde ana referans olan Borda aygıtıyla karşılaştırıldı. 1869'da Napolyon III, 1870'te Paris'te toplanacak olan Uluslararası Metre Komisyonu'nu topladı. Fransa-Prusya Savaşı patlak verdi, İkinci Fransız İmparatorluğu çöktü, ancak metre hayatta kaldı. ⓘ

Ülkelere göre metrenin kabul tarihleri

• Fransa: 1801 - 1812, sonra 1840,
• Cenevre Cumhuriyeti, İsviçre: 1813,
• Hollanda Krallığı: 1820,
• Belçika Krallığı: 1830,
• Şili: 1848,
• Sardinya Krallığı, İtalya: 1850,
• İspanya: 1852,
• Portekiz: 1852,
• Kolombiya: 1853,
• Ekvador: 1856,
• Meksika: 1857,
• Brezilya: 1862,
• Arjantin: 1863,
• İtalya: 1863,
• Alman İmparatorluğu, Almanya: 1872,
• Avusturya, 1875,
• İsviçre: 1877. ⓘ

SI ön ekli ölçü biçimleri

SI önekleri, aşağıdaki tabloda gösterildiği gibi, metrenin ondalık katlarını ve alt katlarını belirtmek için kullanılabilir. Uzun mesafeler genellikle Mm, Gm, Tm, Pm, Em, Zm veya Ym yerine km, astronomik birimler (149,6 Gm), ışık yılı (10 Pm) veya parsek (31 Pm) cinsinden ifade edilir; "30 cm", "30 m" ve "300 m" sırasıyla "3 dm", "3 dam" ve "3 hm "den daha yaygındır. ⓘ

Mikrometre (μm) ve nanometre (nm) yerine mikron ve milimikron terimleri kullanılabilir, ancak bu uygulama önerilmeyebilir. ⓘ

Metrenin (m) +SI katları ⓘ
Submultiples				Multiples
Değer	SI sembolü	İsim		Değer	SI sembolü	İsim
10-1 m	dm	desimetre		101 m	baraj	dekametre
10-2 m	cm	santimetre		102 m	hm	hektometre
10-3 m	mm	milimetre		103 m	km	kilometre
10-6 m	µm	mikrometre		106 m	Mm	megametre
10-9 m	nm	nanometre		109 m	Gm	gigametre
10-12 m	pm	pikometre		1012 m	Tm	terametre
10-15 m	fm	femtometre		1015 m	Pm	petametre
10-18 m	am	attometre		1018 m	Em	exametre
10-21 m	zm	zeptometre		1021 m	Zm	zettametre
10-24 m	ym	yoctometre		1024 m	Ym	yottametre

1 metre aşağıdaki büyüklüklere eşittir.

• Kesin olarak 1/0.9144 yarda (yaklaşık 1.0936 yarda)
• Kesin olarak 1/0.3048 foot (yaklaşık 3.2808 ayak)
• Kesin olarak 10000/254 inç (yaklaşık 39.37 inç) ⓘ

Diğer birimlerdeki eşdeğerler

Metrik birim SI olmayan birimlerle ifade edilir					SI olmayan birim metrik birimlerle ifade edilir ⓘ
1 metre	≈	1.0936	bahçe		1 yard	≡	0.9144	metre
1 metre	≈	39.370	inç		1 inç	≡	0.0254	metre
1 santimetre	≈	0.39370	inç		1 inç	≡	2.54	santimetre
1 milimetre	≈	0.039370	inç		1 inç	≡	25.4	milimetre
1 metre	≡	1 × 1010	ångström		1 ångström	≡	1 × 10−10	metre
1 nanometre	≡	10	ångström		1 ångström	≡	100	pikometreler

Bu tabloda "inç" ve "yarda" sırasıyla "uluslararası inç" ve "uluslararası yarda" anlamına gelmektedir, ancak sol sütundaki yaklaşık dönüşümler hem uluslararası hem de ölçme birimleri için geçerlidir.

"≈" "yaklaşık olarak eşittir" anlamına gelir;

"≡" "tanım gereği eşittir" veya "tam olarak eşittir" anlamına gelir. ⓘ

Bir metre tam olarak 5 000/127 inç ve 1 250/1 143 yardaya eşittir. ⓘ

Dönüştürme işlemine yardımcı olmak için üç "3" şeklinde basit bir anımsatıcı mevcuttur:

1 metre neredeyse 3 feet 3+3⁄8 inç'e eşdeğerdir. Bu, 0,125 mm'lik bir fazla tahmin verir; ancak, bu tür dönüştürme formüllerini ezberleme uygulaması, metrik birimlerin uygulanması ve görselleştirilmesi lehine teşvik edilmemiştir. ⓘ

Eski Mısır kübiti yaklaşık 0,5 m idi (günümüze ulaşan çubuklar 523-529 mm'dir). İskoç ve İngiliz ellisi (iki arşın) sırasıyla 941 mm (0,941 m) ve 1143 mm (1,143 m) olarak tanımlanmıştır. Antik Paris toise'si (kulaç) 2 m'den biraz daha kısaydı ve mesures usuelles sisteminde tam olarak 2 m'de standartlaştırılmıştı, öyle ki 1 m tam olarak 1⁄2 toise idi. Rus versti 1.0668 km idi. İsveç mil'i 10.688 km idi, ancak İsveç metrik birimlere geçtiğinde 10 km olarak değiştirildi. ⓘ

Üsleri

Adı	Sembol ⓘ
Metre	m
Metrekare	m²
Metreküp	m³
Metre üssü dört	m4
Metre üssü beş	m5
Metre üssü altı	m6
Metre üssü yedi	m7
Metre üssü sekiz	m8
Metre üssü dokuz	m9
Metre üssü on	m10
Metre üssü on bir	m11
Metre üssü on iki	m12
Metre üssü on üç	m13