Et koordinert målesystem er en av menneskehetens største prestasjoner – vi må holde oss til det – Physics World

Et koordinert målesystem er en av menneskehetens største prestasjoner – vi må holde oss til det – Physics World

Steven dommer argumenterer for at det ville være feil for land å gå tilbake til imperialistiske tiltak

frukt- og grønnsaksbod i Borough Market, London
Balanserende handling De to målesystemene – imperial og metrisk – brukes ofte sammen i britiske butikker. (Med tillatelse: iStock)

Da jeg gikk på barneskolen på 1960-tallet, ble målinger utført ved bruk av tradisjonelle, eller keiserlige, enheter. Unse, pund, stein, tomme, fot og så videre ble kombinert i multipler av 3, 4, 12, 14, 16 og ... 1760 (en mile er 1760 yards) og hadde ofte merkelige definisjoner. Den furlong stammet for eksempel fra lengden som en oksetrukket plog kunne dekke, som var 220 meter.

Fra 1974 og utover skjedde en velkommen forandring når det ble obligatorisk for britiske skoler å lære metriske enheter – et målesystem som var fornuftig, basert på multipler av 10. Det bisarre vokabularet til forskjellige enheter ble erstattet av prefikser som var like enten du målte lengde, tid, masse eller radioaktivitet. Det er et system som er enkelt og fungerer fra de helt små til de helt store.

For dette konseptet kan vi takke den Northamptonshire-fødte presten og naturfilosofen Pastor John Wilkins (1614–1672). En av de største tenkerne i sin generasjon, i 1668 foreslo han et målesystem basert på en universell standard for lengde og et desimalskjema. Det var et av de første konkrete forslagene til det metriske målesystemet.

Ideene hans ble ikke tatt i bruk med en gang, men Wilkins visste at det, med Predikerens ord, er en tid for enhver sak under himmelen. For det metriske systemet var den tiden den franske revolusjonen. Målinger i Frankrike på 18-tallet hadde vært et rot, med hundrevis av lokale systemer som førte til utallige svindel. Rettferdige vekter og mål var ett krav fra de revolusjonære.

Faktisk, i 1790 Talleyrand, kontaktet biskopen av Autun det britiske parlamentet for å foreslå å vedta et enhetlig system av målinger. Dette antatte anglo-franske samarbeidet ble avvist av det britiske parlamentet, men franskmennene presset på uansett. Fordelene med det nye metriske systemet var tydelige og 20. mai 1875 ble en internasjonal traktat – Meterkonvensjonen – signert som etablerte det metriske målesystemet.

Konvensjonen etablerte også International Weights and Measures Bureau (BIPM) for å koordinere den nye ordningen. En av de første jobbene var å konstruere en standard kilogram – en metallartefakt som skulle tjene som referansepunktet for verden. Land ville ha en kopi av gjenstanden, slik at industrien kunne sammenligne vekten med kopien. Det viste seg vanskelig å konstruere standardkilogrammet, og faktisk et britisk ingeniørfirma, Johnson Matthey, fikk i oppdrag å hjelpe. Den første standard kilogram, kjent som International Prototype Kilogram, er på BIPM den dag i dag.

Likevel er det metriske systemet – kjent som Système International d'Unités eller ganske enkelt "SI" - måtte utvide for å møte industriens behov. Det ble funnet at bare syv basisenheter var nødvendig (masse, lengde, tid, elektrisk strøm, temperatur, lysstyrke og mengde stoff); alt annet kan uttrykkes i form av disse enhetene. Metoder ble utviklet for å realisere standardenheter som kun baserte seg på den underliggende fysikken.

Den britiske regjeringen bør innse at det metriske systemet har sterke britiske røtter og bør applaudere bidraget som britiske forskere har gitt, i stedet for å oppfatte det som noe "fremmed". 

Selv om kilogrammet forble hardnakket å erstatte, var det en britisk vitenskapsmann – Bryan Kibble – som hjalp til med å finne en løsning. Basert på Nasjonalt fysisk laboratorium i Teddington, Storbritannia, utviklet han en genial balanse som knyttet en måling av masse til kraften produsert av en elektrisk strøm i en spole, og dermed til Planck-konstanten. Standardkilogrammet kunne trekke seg elegant tilbake, og fra 20. mai 2019 var alle målinger basert på konstanter som beskriver den naturlige verden. Wilkins' visjon hadde gått i oppfyllelse.

"Dumskap overmål"

Jeg nevner alt dette fordi i morgen, 20. mai 2023, markeres Verdens metrologidag. Den feirer årsdagen for signeringen av Meter Convention, som Storbritannia signerte i 1884, etter å ha legalisert bruken av metriske system flere år tidligere. Årets tema er metrologi for å støtte det globale matsystemet. Dette inkluderer raske målinger av masse for å sikre at ferdigpakket mat er merket på riktig måte, bestemme isotopsammensetningen av matvarer med høy verdi (som honning) for å bekrefte deres opprinnelse, og oppdage kjemisk eller biologisk forurensning.

Til tross for suksessen til det metriske systemet, er det fortsatt noen politikere i Storbritannia som – i denne tiden etter Brexit – faktisk vurderer om det ville være bedre for butikker å gå tilbake til keiserlige enheter. Regjeringen til og med gjennomført en undersøkelse å måle opinionen om en tilbakevending til historiske vekter og mål, som fikk over 100,000 XNUMX svar. Imidlertid tillater eksisterende lovgivning allerede butikker å bruke tradisjonelle enheter, så lenge metriske enheter også vises.

Selvfølgelig er det ingenting galt med å bruke de gamle enhetene sammen med SI, og det er ingenting i gjeldende britiske regelverk som forbyr det. Pundet er definert til å være nøyaktig 0.45359237 kg og en tomme er nøyaktig 2.54 cm, så de to systemene er forbundet. Den lokale puben min selger øl i halvlitere, jeg kjøper bensin i liter, oppgir høyden i fot og tommer, og jeg bruker centimeter eller tommer når jeg hogger ved til gjør-det-selv-prosjekter, det som er mest praktisk.

Å ha de to systemene er et kompromiss som har fungert godt i flere tiår. Bortsett fra tiden og pengene som kastes bort på undersøkelsen, vekker den britiske regjeringen rett og slett misnøye mellom de som ønsker å gå tilbake til «de gode gamle dager» og en yngre generasjon som ønsker å følge med tiden.

Den britiske regjeringen bør innse at det metriske systemet har sterke britiske røtter og bør applaudere bidraget som britiske forskere har gitt, i stedet for å oppfatte det som noe "fremmed". Det bør feire vitenskapen om metrologi og se på mulighetene som tilbys ved å utvikle innovative instrumenter basert på kvantemekanikk og forbedre produktiviteten ved å innføre digitalisering. Et harmonisert målesystem er en av menneskehetens største prestasjoner, og for enhver regjering å fremme en tilbakevending til de gamle måtene er dumskap overmål.

Med ordene til den franske matematikeren og filosofen Marquis de Condorcet i 1791, er det metriske systemet "for alle mennesker, for all tid".

Tidstempel:

Mer fra Fysikkens verden