Meter: Unterschied zwischen den Versionen

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Der oder das<ref>Siehe [[#Sprachgebrauch|Abschnitt zum Sprachgebrauch]]</ref> '''Meter''' ({{FrS|''mètre''}} über {{LaS|''metrum''}} aus {{grcS|μέτρον|métron|de=Maß, Werkzeug zum Messen, Länge}})<ref name="GEMOLL">{{Literatur | Autor=[[Wilhelm Gemoll]] | Titel=Griechisch-Deutsches Schul- und Handwörterbuch | Ort=München/Wien | Jahr=1965 }}</ref> ist die [[Basiseinheit]] der [[Länge (Physik)|Länge]] im [[Internationales Einheitensystem|Internationalen Einheitensystem (SI)]] und in anderen [[Metrisches Einheitensystem|metrischen Einheitensystemen]]. Ein Meter ist definiert als die Länge der Strecke, die das [[Licht]] im [[Vakuum]] während der Dauer von [[Lichtgeschwindigkeit|1/299&nbsp;792&nbsp;458 Sekunde]] zurücklegt.<ref>{{Literatur | Titel=Das Internationale Einheitensystem (SI) | TitelErg=Deutsche Übersetzung der BIPM-Broschüre „Le Système international d‘unités/The International System of Units (8e edition, 2006)“ | Sammelwerk=PTB-Mitteilungen | Band=117 | Nummer=2 | Jahr=2007 | Übersetzer=Cecile Charvieux |Seiten=156 | Online=[https://www.hs-heilbronn.de/1019415/PTB-SI-Einheiten-2007.pdf Online Version (PDF-Datei, 1,4&nbsp;MB)]}}</ref> Das [[Einheitenzeichen]] des Meters ist der Kleinbuchstabe „m“. Für dezimale Vielfache und Teile des Meters werden die internationalen [[Vorsätze für Maßeinheiten]] verwendet.
Der '''Meter''' ist die [[Basiseinheit]] der [[Länge (Physik)|Länge]] im [[Internationales Einheitensystem|Internationalen Einheitensystem (SI)]] und in anderen [[Metrisches Einheitensystem|metrischen Einheitensystemen]]. Ein Meter ist definiert als die Länge der Strecke, die das [[Licht]] im [[Vakuum]] während der Dauer von [[Lichtgeschwindigkeit|1/299&nbsp;792&nbsp;458 Sekunde]] zurücklegt.<ref name="ptblesezeichen" /> Das [[Einheitenzeichen]] des Meters ist der Kleinbuchstabe&nbsp;„m“. Für dezimale Vielfache und Teile des Meters werden die internationalen [[Vorsätze für Maßeinheiten]] verwendet.


Der Meter wurde 1799 als die Länge des [[Urmeter]]s, eines [[Maßverkörperung|Prototyps]] aus [[Platin]], definiert. Dessen Länge entsprach nach den damals durchgeführten Messungen dem zehnmillionsten Teil der Entfernung vom [[Nordpol]] zum [[Äquator]]. Die aktuelle Definition gilt seit 1983.
Der Meter wurde 1799 als die Länge des [[Urmeter]]s definiert, eines [[Maßverkörperung|Prototyps]] aus [[Platin]]. Dessen Länge entsprach nach den damals durchgeführten Messungen dem zehnmillionsten Teil der Entfernung vom [[Nordpol]] zum [[Äquator]]. Die aktuelle Definition gilt seit 1983.
 
== Definition ==
 
Der Meter ist dadurch definiert, dass der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ''c'' ein fester Wert zugewiesen wurde und die Sekunde (s) ebenfalls über eine Naturkonstante, die Schwingungsfrequenz Δ''ν''<sub>Cs</sub> [[Sekunde#Definition|definiert ist]].<ref name="ptblesezeichen" /><ref name="SI-Brosch-ed9-def">„Der Meter, Einheitenzeichen m, ist die SI-Einheit der Länge. Er ist definiert, indem für die Lichtgeschwindigkeit in Vakuum ''c'' der Zahlenwert 299&nbsp;792&nbsp;458 festgelegt wird, ausgedrückt in der Einheit m/s, wobei die Sekunde mittels Δν<sub>Cs</sub> definiert ist.“ {{EU-Richtlinie|2019|1258|format=PDF}} – offizielle deutsche Übersetzung aus: [http://www.bipm.org/fr/publications/si-brochure/ ''Le Système international d’unités''.] 9e&nbsp;édition, 2019 (die sogenannte „SI-Broschüre“).</ref>
 
:<math> c = 299\,792\,458 \, \frac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}}</math>
:<math>1\, \mathrm{m} = \frac{1}{299\,792\,458} \cdot c \cdot \mathrm{s}
    = \frac{9\,192\,631\,770}{299\,792\,458} \cdot \frac{c}{\Delta \nu_\mathrm{Cs}}</math>
 
Diese Definition gilt seit 1983 (der heute gültige Wortlaut seit 2019).


== Definitionsgeschichte ==
== Definitionsgeschichte ==
[[Datei:Mètre-étalon Paris.JPG|mini|Standard-Meter, Rue de Vaugirard, Paris (Marmor)]]
[[Datei:Mètre-étalon Paris.JPG|mini|Standard-Meter, [[Rue de Vaugirard]], Paris (Marmor)]]
Die Längeneinheit Meter ist seit Ende des 18.&nbsp;Jahrhunderts in Gebrauch. Der Ursprung dieser Längeneinheit geht auf einen Beschluss der französischen Nationalversammlung zurück, ein einheitliches Längenmaß zu definieren. Dem gingen einige Vorschläge für die Definition einer Längeneinheit voraus, die anders als die traditionellen Längenmaße nicht von der Länge menschlicher Gliedmaßen (der [[Finger (Einheit)|Fingerbreite]], dem [[Zoll (Einheit)|Zoll]], der [[Handbreit]]e, der [[Spanne (Längenmaß)|Handspanne]], der [[Elle (Einheit)|Elle]], dem [[Fuß (Einheit)|Fuß]], dem [[Schritt (Einheit)|Schritt]] und dem [[Klafter]]) abgeleitet war. So schlug der Abbé [[Jean Picard]] 1668 als Längeneinheit das [[Sekundenpendel]] vor – also die Länge eines [[Pendel]]s, das eine halbe [[Periodendauer]] von einer Sekunde hat. Im [[Erdschwerefeld|Schwerefeld]] von Europa hätte ein solches Pendel die Länge von etwa 0,994&nbsp;m und käme der heutigen Definition des Meters ziemlich nahe.
Die Längeneinheit Meter ist seit Ende des 18.&nbsp;Jahrhunderts in Gebrauch. Der Ursprung dieser Längeneinheit geht auf einen Beschluss der französischen Nationalversammlung zurück, ein einheitliches Längenmaß zu definieren. Dem gingen einige Vorschläge für die Definition einer Längeneinheit voraus, die anders als die traditionellen Längenmaße nicht von der Länge menschlicher Gliedmaßen (der [[Finger (Einheit)|Fingerbreite]], dem [[Zoll (Einheit)|Zoll]], der [[Handbreit]]e, der [[Spanne (Längenmaß)|Handspanne]], der [[Elle (Einheit)|Elle]], dem [[Fuß (Einheit)|Fuß]], dem [[Schritt (Einheit)|Schritt]] und dem [[Klafter]]) abgeleitet war. So schlug der Abbé [[Jean Picard]] 1668 als Längeneinheit das [[Sekundenpendel]] vor – also die Länge eines [[Pendel]]s, das eine halbe [[Periodendauer]] von einer Sekunde hat. Im [[Erdschwerefeld|Schwerefeld]] von Europa hätte ein solches Pendel die Länge von etwa 0,994&nbsp;m und käme der heutigen Definition des Meters ziemlich nahe.


=== Erdfigur ===
=== Erdfigur ===
[[Datei:Kilometre definition.svg|mini|Der Meter sollte ursprünglich ein Zehnmillionstel der Entfernung zwischen dem Nordpol und dem Äquator auf dem [[Meridian von Paris|Meridian durch Paris]] betragen.]]
[[Datei:Kilometre definition.svg|mini|Ursprünglich sollte der Meter ein Zehnmillionstel der Entfernung zwischen Nordpol und Äquator auf dem [[Meridian von Paris|Meridian durch Paris]] betragen]]
Maßgebend für die neue Längeneinheit wurde jedoch nicht das Sekundenpendel, sondern die [[Erdfigur]]. 1735 entsandte die [[Académie des sciences|Pariser Akademie der Wissenschaften]] zwei Expeditionen zur [[Gradmessung]] in das heutige [[Ecuador]] und nach [[Lappland]], um die genauen Abmessungen der Erde festzustellen. Im Jahr 1793 setzte der französische [[Nationalkonvent]] – neben einem neuen Kalender – auch ein neues Längenmaß fest: Der Meter sollte den 10-millionsten Teil des [[Längenkreis|Erdquadranten]] auf dem [[Meridian von Paris]] betragen – also den zehnmillionsten Teil der Entfernung vom [[Pol (Geographie)|Nordpol]] über Paris zum [[Äquator]]. Ein Prototyp dieses Meters wurde 1795 in Messing gegossen.
Maßgebend für die neue Längeneinheit wurde jedoch nicht das Sekundenpendel, sondern die [[Erdfigur]]. 1735 entsandte die [[Académie des sciences|Pariser Akademie der Wissenschaften]] zwei Expeditionen zur [[Gradmessung]] in das heutige [[Ecuador]] und nach [[Lappland]], um die genauen Abmessungen der Erde festzustellen. Im Jahr 1793 setzte der französische Nationalkonvent – neben einem [[Französischer Revolutionskalender|neuen Kalender]] – auch ein neues Längenmaß fest: Der Meter sollte den 10-millionsten Teil des [[Längenkreis|Erdquadranten]] auf dem [[Meridian von Paris]] betragen – also den zehnmillionsten Teil der Entfernung vom [[Pol (Geographie)|Nordpol]] über Paris zum [[Äquator]]. Ein Prototyp dieses Meters wurde 1795 in Messing gegossen.


=== Urmeter ===
=== Urmeter ===
[[Datei:US National Length Meter.JPG|mini|Kopie Nummer 27 des [[Urmeter]]s aus Platin-Iridium, die 1889 angefertigt wurde. Sie war von 1893 bis 1960 in den USA als [[Maßverkörperung]] der Längeneinheit Meter in Gebrauch.]]
{{Hauptartikel|Urmeter}}
Zwischen 1792 und 1799 bestimmten [[Jean-Baptiste Joseph Delambre|Delambre]] und [[Pierre Méchain|Méchain]] die Länge des [[Meridianbogen]]s zwischen [[Dünkirchen]] und [[Barcelona]] erneut. Aus einer Kombination mit den Ecuador-Lappland-Resultaten ergab sich ein neuer Wert zu 443,296 Pariser Linien, der 1799 für verbindlich erklärt und als ein Platinstab, das [[Urmeter]], realisiert wurde. Im 19.&nbsp;Jahrhundert kamen allerdings genauere [[Erdmessung|Vermessungen der Erde]] zum Ergebnis, dass das Urmeter etwa 0,02 % zu kurz geraten war. Dennoch wurde an dem 1799 definierten Meter festgehalten – mit dem Ergebnis, dass der Erdmeridianquadrant nicht 10.000&nbsp;km, sondern 10.001,966&nbsp;km lang ist. Diese Länge gilt für den Meridian von Paris, andere Meridiane können andere Längen haben. Ein Nebeneffekt war, dass man erkannte, dass die Erde kein exaktes Rotationsellipsoid ist, sondern eine unregelmäßige Form hat. Die Erde hatte sich damit als ungeeignet zur Definition des Meters erwiesen. Bis 1960 war deshalb das Meter als die Länge eines konkreten Gegenstands festgesetzt – zuerst des Urmeters, seit 1889 dann des Internationalen Meterprototyps (siehe unten). Alle späteren Definitionen hatten das Ziel, dieser Länge möglichst genau zu entsprechen.
Zwischen 1792 und 1799 bestimmten [[Jean-Baptiste Joseph Delambre|Delambre]] und [[Pierre Méchain|Méchain]] die Länge des [[Meridianbogen]]s zwischen [[Dünkirchen]] und [[Barcelona]] erneut. Aus einer Kombination mit den Ecuador-Lappland-Resultaten ergab sich ein neuer Wert zu 443,296 Pariser Linien, der 1799 für verbindlich erklärt und verkörpert als ein Platinstab, das Urmeter, realisiert wurde.
[[Datei:US National Length Meter.JPG|mini|Kopie Nummer 27 des Inter&shy;nationalen Meter&shy;prototyps aus Platin-Iridium, die 1889 angefertigt wurde. Sie war von 1893 bis 1960 in den USA als [[Maßverkörperung]] der Längeneinheit Meter in Gebrauch.]]


Der [[Norddeutscher Bund|Norddeutsche Bund]] beschloss am 17.&nbsp;August 1868 die Einführung des französischen [[Metrisches Einheitensystem|Metersystems]] zum 1.&nbsp;Januar 1872. Deutschland gehörte 1875 zu den zwölf Gründungsmitgliedern der [[Meterkonvention]].
Im 19.&nbsp;Jahrhundert kamen allerdings genauere [[Erdmessung|Vermessungen der Erde]] zum Ergebnis, dass das Urmeter etwa 0,02 % zu kurz geraten war. Dennoch wurde an dem 1799 definierten Meter festgehalten – mit dem Ergebnis, dass der Erdmeridianquadrant nicht 10&#8239;000&nbsp;km, sondern 10&#8239;001,966&nbsp;km lang ist. Diese Länge gilt für den Meridian von Paris, andere Meridiane können andere Längen haben. Ein Nebeneffekt war, dass man erkannte, dass die Erde kein exaktes Rotationsellipsoid ist, sondern eine unregelmäßige Form hat. Die Erde hatte sich damit als ungeeignet zur Definition des Meters erwiesen. Deshalb wurde der Meter als die Länge eines konkreten Gegenstands festgesetzt – des Urmeters. Alle späteren Definitionen hatten das Ziel, dieser Länge möglichst genau zu entsprechen.


Im Jahr 1889 führte das [[Internationales Büro für Maß und Gewicht|Internationale Büro für Maß und Gewicht]] (BIPM) den Internationalen Meterprototyp als [[Maßverkörperung|Prototyp]] für die Einheit Meter ein. Dabei handelte es sich um einen Stab mit kreuzförmigem Querschnitt. Als Material wurde eine Platin-[[Iridium]]-[[Legierung]] im Verhältnis 90:10 gewählt. Die Länge des Meters wurde festgelegt als der Abstand der Mittelstriche zweier Strichgruppen auf dem auf einer konstanten Temperatur von 0&nbsp;[[Grad Celsius|°C]] gehaltenen Stab. Es wurden 30 Kopien dieses Prototyps hergestellt und an nationale Eichinstitute übergeben.
Im Jahr 1889 führte das [[Internationales Büro für Maß und Gewicht|Internationale Büro für Maß und Gewicht]] (BIPM) den Internationalen [[Meterprototyp]] als [[Maßverkörperung|Prototyp]] für die Einheit Meter ein.<ref name="CGPM-1-1" /> Dabei handelte es sich um einen Stab mit kreuzförmigem Querschnitt. Als Material wurde eine Platin-[[Iridium]]-[[Legierung]] im Verhältnis 90:10 gewählt. Die Länge des Meters wurde festgelegt als der Abstand der Mittelstriche zweier Strichgruppen auf dem auf einer konstanten Temperatur von 0&nbsp;[[Grad Celsius|°C]] gehaltenen Stab. Es wurden 30 Kopien dieses Prototyps hergestellt und an nationale Eichinstitute übergeben.


=== Wellenlänge ===
=== Wellenlänge ===
[[Datei:Krypton-86-lamp NIST 49.jpg|mini|Eine [[Krypton-86-Lampe]], deren zinnober&shy;rote Spektral&shy;linie (Wellen&shy;länge ca. 606 nm) zwischen 1960 und 1983 zur Meter&shy;definition heran&shy;gezogen wurde]]Obgleich bei der Herstellung der Meterprototypen größter Wert auf Haltbarkeit und Unveränderbarkeit gelegt worden war, war doch klar, dass diese grundsätzlich vergänglich sind. Die Anfertigung von Kopien führte zwangsläufig zu Abweichungen und –&nbsp;ebenso wie regelmäßige Vergleiche der Kopien untereinander und mit dem Original&nbsp;– zum Risiko von Beschädigungen.
[[Datei:Krypton-86-lamp NIST 49.jpg|mini|Eine [[Krypton-86-Lampe]], deren zinnober&shy;rote Spektral&shy;linie (Wellen&shy;länge ca.&nbsp;606&nbsp;nm) zwischen 1960 und 1983 zur Meter&shy;definition heran&shy;gezogen wurde]]
Obgleich bei der Herstellung der Meterprototypen größter Wert auf Haltbarkeit und Unveränderbarkeit gelegt worden war, war doch klar, dass diese grundsätzlich vergänglich sind. Die Anfertigung von Kopien führte zwangsläufig zu Abweichungen und –&nbsp;ebenso wie regelmäßige Vergleiche der Kopien untereinander und mit dem Original&nbsp;– zum Risiko von Beschädigungen.


Um dem Abhilfe zu schaffen, wurde 1960 eine Definition über die Wellenlänge eingeführt: Ein Meter ist das 1&nbsp;650&nbsp;763,73-fache der [[Wellenlänge]] der von Atomen des [[Nuklid]]s <sup>86</sup>[[Krypton|Kr]] beim Übergang vom Zustand 5d<sub>5</sub> zum Zustand 2p<sub>10</sub> ausgesandten, sich im [[Vakuum]] ausbreitenden Strahlung. Die Definition basiert auf Forschungen von [[Johann Georg Ernst Engelhard|Ernst Engelhard]]. Das Verständnis dieser Definition setzt lediglich Kenntnisse in [[Atomphysik]] voraus. Sind diese und die nötige Ausrüstung vorhanden, so kann die Länge eines Meters an jedem beliebigen Ort reproduziert werden. Statt auf der aufzubewahrenden Maßverkörperung, dem Urmeter, beruht die Definition des Meters seitdem auf einer Messvorschrift für Naturkonstanten, die unabhängig von Maßverkörperungen gemessen werden können. Der Zahlenwert wurde dabei so gewählt, dass das Ergebnis dem bis 1960 gültigen Meter innerhalb der damaligen Messunsicherheit entsprach.
Als Abhilfe schlug [[Albert Abraham Michelson|Albert A. Michelson]] zu Beginn des 20. Jahrhunderts vor, den Meter anhand der [[Wellenlänge]] von [[Spektrallinie]]n zu definieren.<ref>{{Britannica |id=biography/A-A-Michelson |titel=Michelson |abruf=2019-07-28 |autor=Isaac Asimov<!-- ein anderer, nicht der Science Fiction Autor -->}}</ref> 1951 entwickelten [[Johann Georg Ernst Engelhard|Ernst Engelhard]] und [[Wilhelm Kösters]] an der [[Physikalisch-Technische Bundesanstalt|Physikalisch-Technischen Bundesanstalt]] in [[Braunschweig]] die Krypton-86-Spektrallampe, die orangerotes Licht mit der damals stabilsten und am verlässlichsten reproduzierbaren Wellenlänge erzeugte und die [[Präzision]] des Urmeters übertraf. 1960 wurde der Meter dann offiziell neu definiert: Ein Meter war nun das 1&nbsp;650&nbsp;763,73fache der Wellenlänge der von Atomen des [[Nuklid]]s <sup>86</sup>[[Krypton|Kr]] beim Übergang vom Zustand 5d<sub>5</sub> zum Zustand 2p<sub>10</sub> ausgesandten, sich im [[Vakuum]] ausbreitenden Strahlung.<ref name="CGPM-11-6" /> Der Zahlenwert wurde dabei so gewählt, dass das Ergebnis dem bis 1960 gültigen Meter innerhalb der damaligen Messunsicherheit entsprach. Das Verständnis dieser Definition setzte lediglich Kenntnisse in [[Atomphysik]] voraus. Waren diese und die nötige Ausrüstung vorhanden, so konnte die Länge eines Meters an jedem beliebigen Ort reproduziert werden. Der Meter war die erste Basiseinheit, die auf einer [[Naturkonstante]]n beruhte und unabhängig von Maßverkörperungen und Messvorschriften realisiert werden konnte.


=== Lichtgeschwindigkeit ===
=== {{Anker|Neudefinition1983}} Lichtgeschwindigkeit ===
Verbesserungen der [[Genauigkeit]] bei der Messung der Länge eines Meters nach dieser Vorschrift änderten jeweils den offiziellen Zahlenwert der Naturkonstante [[Lichtgeschwindigkeit]]. Zuletzt geschah dies 1973. Auf der 15.&nbsp;[[Generalkonferenz für Maß und Gewicht|Generalkonferenz für Maße und Gewichte]] (kurz CGPM) wurde beschlossen, den Zahlenwert der Lichtgeschwindigkeit nicht zu messen, sondern zahlenmäßig auf den Wert von 299&nbsp;792&nbsp;458 m/s festzulegen und fortan die Längeneinheit anhand der Lichtgeschwindigkeit zu definieren.<ref>J. Terrien: ''International Agreement on the Value of the Velocity of Light.'' In: ''Metrologia.'' Band 10, Nummer 1, 1974, S.&nbsp;9, [[doi:10.1088/0026-1394/10/1/003]]</ref> Seitdem ist der Meter definiert als diejenige Strecke, die das Licht im Vakuum innerhalb des Zeitintervalls von 1/299&nbsp;792&nbsp;458&nbsp;[[Sekunde]]n durchläuft.<ref>''Recommended value for the speed of light'' [http://www.bipm.org/en/CGPM/db/15/2/ Resolution 2 of the 15th meeting of the CGPM (1975)].</ref> Die 17.&nbsp;CGPM hat am 20.&nbsp;Oktober 1983 diese Definition angenommen.
 
Mit der [[Johann Georg Ernst Engelhard#Krypton-86-Lampe|Kryptonlampe]] ließ sich der Meter mit einer [[Präzision]] von 10<sup>−8</sup> realisieren. Mit der Entdeckung des Lasers aber wurden in den folgenden Jahren immer stabilere Lichtquellen und Messmethoden entwickelt. Insbesondere ließ sich die [[Lichtgeschwindigkeit]] auf 1&nbsp;m/s genau bestimmen, und die Präzision der Maßeinheit Meter wurde der limitierende Faktor.<ref name="Kaufmann" /> Daher wurde 1975 auf der 15.&nbsp;[[Generalkonferenz für Maß und Gewicht]] (CGPM) empfohlen, den Zahlenwert der Lichtgeschwindigkeit nicht mehr zu messen, sondern zahlenmäßig festzulegen und fortan die Längeneinheit anhand der Lichtgeschwindigkeit zu definieren.<ref name="CGPM-15-2" /> Die 17.&nbsp;CGPM nahm am 20.&nbsp;Oktober 1983 diese Empfehlung an.<ref name="CGPM-17-1" /> Der Meter wurde definiert als diejenige Strecke, die das Licht im Vakuum innerhalb des Zeitintervalls von 1/299&nbsp;792&nbsp;458&nbsp;[[Sekunde]]n durchläuft. Mit der [[Internationales Einheitensystem#Neudefinition2019|Revision des SI im Jahr 2019]] durch die 26. Generalkonferenz für Maß und Gewicht<ref name="CGPM-26-1" /> wurde lediglich der Wortlaut der Definition an den der anderen SI-Basiseinheiten angepasst.


== {{Anker|Dezimale Vielfache}} Gebräuchliche dezimale Vielfache {{Anker|Dezimale Vielfache und Teile des Meters}} ==
== {{Anker|Dezimale Vielfache}} Gebräuchliche dezimale Vielfache {{Anker|Dezimale Vielfache und Teile des Meters}} ==
Die Einheit Meter ist mit verschiedenen dezimalen Vielfachen (auch [[SI-Präfix]]en) in Verwendung, beispielsweise:
Die Einheit Meter ist mit verschiedenen dezimalen Vielfachen in Verwendung, die mit den jeweiligen [[SI-Präfix]]en bezeichnet werden, beispielsweise:


<!-- Bitte keine Anker löschen; siehe auch Disk hierzu -->
<!-- Bitte keine Anker löschen; siehe auch Diskussion hierzu -->
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!Bezeichnung || Symbol || Faktor || Als Vielfaches||style="text-align:left;font-weight:normal"| '''Anmerkungen''', für Beispiele solcher Längen siehe [[Größenordnung (Länge)]]
!Bezeichnung || Symbol || Faktor || Als Vielfaches||style="text-align:left;font-weight:normal"| '''Anmerkungen''', für Beispiele solcher Längen siehe [[Größenordnung (Länge)]]
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|Myriameter{{Anker|Myriameter}} ||M<sup>yr</sup><ref>{{Literatur|Autor=Großh. Badisches Centralbureau für Meteorologie und Hydrographie|Titel=Der Rheinstrom und seine wichtigsten Nebenflüsse|Hrsg=|Sammelwerk=|Band=|Nummer=|Auflage=|Verlag=Ernst & Korn|Ort=Berlin|Datum=1889|Seiten=|ISBN=}}</ref>|| 10<sup>4{{0|-0}}</sup> || 10 km || veraltet, siehe [[Myriameterstein]], nicht SI-konform
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|Kilometer {{Anker|Km}}{{Anker|km}}|| km || 10<sup>3{{0|-0}}</sup> || 1000&nbsp;m ||
|Kilometer {{Anker|Km}}{{Anker|km}}|| km || 10<sup>3{{0|-0}}</sup> || 1000&nbsp;m ||
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|Hektometer{{Anker|hm}}|| hm || 10<sup>2{{0|-0}}</sup> || 100&nbsp;m || vor allem verwendet bei Artillerie und Marine, [[Hektometerstein]] an Straßen
|Hektometer{{Anker|hm}}|| hm || 10<sup>2{{0|-0}}</sup> || {{0}}100&nbsp;m ||  
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| Dekameter {{Anker|Dekameter}}
| Dekameter {{Anker|Dekameter}}
| dam || 10<sup>1{{0|-0}}</sup> || 10&nbsp;m || zunächst ''Kette''<ref name="alteNamen">Zu den deutschen Bezeichnungen Kette, Stab, Neuzoll und Strich:<br>
| dam || 10<sup>1{{0|-0}}</sup> || {{0|00}}10&nbsp;m || bis 1884 auch ''Kette''<ref name="alteNamen" />
[http://www.retrobibliothek.de/retrobib/seite.html?id=135189 Eintrag „Strich, Maßbezeichnung“], Band 15, S. 436, in: Autorenkollektiv: ''Brockhaus' Konversationslexikon.'' F. A. Brockhaus, Leipzig/Berlin/Wien 1894–1896.<br>
H. Balsam: ''Leitfaden der Planimetrie nebst einer Sammlung von Lehrsätzen und Aufgaben.'' Nachdruck der 1. Auflage von 1872, Salzwasser Verlag, Paderborn, ISBN 978-3-8460-4629-6, {{Google Buch|BuchID=sVRdyf9bJqcC|Seite=68|Hervorhebung=stab kette neuzoll strich}}.<br>
Adam Freiherr v. Burg: ''Das Pendel als Zeit- und Längenmass mit dem Uebergange auf das metrische Mass und Gewicht.'' In: Verein zur Verbreitung naturwissenschaftlicher Kenntnisse in Wien (Hrsg.): ''Populäre Vorträge aus allen Fächern der Naturwissenschaft.'' 16. Cyclus, Wien 1876, S. 509, [http://www.landesmuseum.at/pdf_frei_baende/29953.pdf Scan als PDF] (43 MByte), [http://www.bhl-europe.eu/static/a0r4xh1p/a0r4xh1p_full_ocr.txt OCR-Text].</ref>
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|{{Anker|Mikrometer}}Mikrometer{{Anker|µm}}|| μm || 10<sup>−6{{0|0}}</sup> || 1000&nbsp;nm || veraltet ''Mikron'', im technischen Sprachgebrauch auch kurz μ (Aussprache „mü“)
|Mikrometer {{Anker|Mikrometer|µm}}|| μm || 10<sup>−6{{0|0}}</sup> || 1000&nbsp;nm || veraltet: ''Mikron'' ([[μ]], vereinfachte Bezeichnung [{{IPA-Text|my:}}]); von 1948<ref name="CGPM-9-7" /> bis 1967<ref name="CGPM-13-7" /> Einheit der Meterkonvention bzw. des SI
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|Nanometer {{Anker|nm}}|| nm || 10<sup>−9{{0|0}}</sup> || 1000 pm || heute gebräuchlich für die [[Wellenlänge]] von Licht und in der [[Nanotechnologie]]
|Nanometer {{Anker|nm}}|| nm || 10<sup>−9{{0|0}}</sup> || 1000 pm || veraltet: ''Millimikron'' (mμ)<ref name="Rauschert" />
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|[[Ångström (Einheit)|Ångström]] || Å || 10<sup>−10</sup> || 100 pm || heute gebräuchlich in der physikalischen Chemie und der molekularen Thermodynamik, nicht SI-konform
|[[Ångström (Einheit)|Ångström]] || Å || 10<sup>−10</sup> || {{0}}100 pm || noch gebräuchlich in der physikalischen Chemie und der molekularen Thermodynamik, nicht SI-konform
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|Pikometer {{Anker|pm}}|| pm || 10<sup>−12</sup> ||1000&nbsp;fm || gebräuchlich in der Chemie zur Angabe von [[Bindungslänge]]n
|Pikometer {{Anker|pm}}|| pm || 10<sup>−12</sup> || 1000&nbsp;fm ||  
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|Femtometer {{Anker|fm}}|| fm || 10<sup>−15</sup> ||   || in der [[Kernphysik|Kern-]] und [[Teilchenphysik]] als ''Fermi''
|Femtometer {{Anker|fm}}|| fm || 10<sup>−15</sup> || || in der [[Kernphysik|Kern-]] und [[Teilchenphysik]] als ''Fermi''
|}
|}
Zusammensetzungen mit weiteren Präfixen sind ungebräuchlich.
Zusammensetzungen mit weiteren Präfixen wie ''Megameter{{Anker|Mm|Megameter}}'' (Mm; 10<sup>6</sup> m oder 1000&nbsp;km)
sind ungebräuchlich. Früher war der (nicht SI-konforme) Myriameter{{Anker|Myriameter}} (M<sup>yr</sup>)<ref>{{Literatur |Autor=Großh. Badisches Centralbureau für Meteorologie und Hydrographie |Titel=Der Rheinstrom und seine wichtigsten Nebenflüsse |Verlag=Ernst & Korn |Ort=Berlin |Datum=1889 |Seiten=}}</ref> in Verwendung, 1&nbsp;M<sup>yr</sup> = 10&nbsp;km, siehe [[Myriameterstein]].


== Zusammenhang zu anderen gebräuchlichen Längeneinheiten ==
== Beziehung zu anderen gebräuchlichen Längeneinheiten ==
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| 1 Meter ≈ {{0}}3,2808{{0}} [[Fuß (Einheit)|Fuß]]
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Hinweis: Das Zeichen „=“ bedeutet eine per Definition festgelegte, exakte Entsprechung; das Zeichen „≈“ weist auf einen gerundeten Wert hin.
== Einführung des metrischen Systems in Deutschland ==
Der [[Norddeutscher Bund|Norddeutsche Bund]] beschloss am 17.&nbsp;August 1868 durch die [[Norddeutsche Maß- und Gewichtsordnung]] (im Gesetz: Maaß- und Gewichtsordnung für den Norddeutschen Bund) die Einführung des französischen [[Metrisches Einheitensystem|Metersystems]]. Sie trat im [[Deutsches Reich|Deutschen Reich]] am 1.&nbsp;Januar 1872 in Kraft. Deutschland gehörte 1875 zu den zwölf Gründungsmitgliedern der [[Meterkonvention]].


== Sprachgebrauch ==
== Sprachgebrauch ==
Der deutsche Einheitenname ''Meter'' geht auf <abbr title="französisch">frz.</abbr> ''mètre'' zurück [aus <abbr title="lateinisch">lat.</abbr> ''metrum'', <abbr title="griechisch">griech.</abbr> ''métron'' = (Vers)maß, Silbenmaß].<ref name="DgWddS">{{Literatur | Titel=DUDEN – Das große Wörterbuch der deutschen Sprache | Verlag=Bibliographisches Institut & F. A. Brockhaus | Ort=Mannheim | Jahr=2000 | ISBN=3-411-71001-2}}</ref>
Der deutsche Einheitenname ''Meter'' geht auf <abbr title="französisch">frz.</abbr> ''mètre'' zurück [aus <abbr title="lateinisch">lat.</abbr> ''metrum'', <abbr title="griechisch">griech.</abbr> ''métron'' = (Vers)maß, Silbenmaß].<ref name="DgWddS" />


Der Einheitenname ''Meter'' war nach DIN&nbsp;1301-1:2002-10 Neutrum ''('''das''' Meter)'', analog zu den Ursprungssprachen. Mit DIN&nbsp;1301-1:2010-10 wurde dagegen Maskulinum ''('''der''' Meter)'' als Norm festgelegt.<ref name="DIN1301_1">DIN 1301-1:2010-10 Einheiten – Teil 1: Einheitennamen, Einheitenzeichen, Oktober 2010.</ref> Damit wurde die Fachsprache dem allgemeinen Sprachgebrauch angepasst, wo Maskulinum überwiegt.<ref name="DgWddS" /> „Das“ Meter wird hingegen für die Bedeutung als Messinstrument benutzt, etwa: das Thermometer.
Der Einheitenname ''Meter'' war nach DIN&nbsp;1301-1:2002-10 Neutrum ''(das Meter)'', analog zu den Ursprungssprachen. Mit DIN&nbsp;1301-1:2010-10 wurde dagegen Maskulinum ''(der Meter)'' als Norm festgelegt.<ref name="DIN1301_1" /> Damit wurde die Fachsprache dem allgemeinen Sprachgebrauch angepasst, wo Maskulinum überwiegt.<ref name="DgWddS" /> „Das“ Meter wird hingegen für die Bedeutung als Messinstrument benutzt, etwa: das [[Thermometer]].


Zur Frage, ob ''Meter'' nach Numerus und Kasus flektiert wird, kann man laut der Duden-Redaktion folgende Fälle unterscheiden:<ref>Duden, Band 9: ''Richtiges und gutes Deutsch'', danach knapp zusammengefasst Juliane Topka: [http://www.julianetopka.de/zwei-minuten-archiv/thema-meter-oder-metern Meter oder Metern?]</ref>
Zur Frage, ob ''Meter'' nach Numerus und Kasus flektiert wird, kann man laut der Duden-Redaktion folgende Fälle unterscheiden:<ref>Duden, Band 9: ''Richtiges und gutes Deutsch'', danach knapp zusammengefasst Juliane Topka: [http://www.julianetopka.de/zwei-minuten-archiv/thema-meter-oder-metern Meter oder Metern?]</ref>
* Steht das, dessen Maß angegeben wird, direkt hinter der Maßeinheit, wird die endungslose Form verwendet: ''in 2&nbsp;Meter Höhe'' oder ''in 100&nbsp;Meter Entfernung''
* Steht das, dessen Maß angegeben wird, direkt hinter der Maßeinheit, wird – wie bei allen Maßeinheiten mit maskulinem [[Genus]] – die endungslose Form verwendet: ''in 2&nbsp;Meter Höhe'' oder ''in 100&nbsp;Meter Entfernung''
* Steht das, dessen Maß angegeben wird, <u>nicht</u> direkt hinter der Maßeinheit, wird in der Regel die Form mit Flexionsendung verwendet (''-s'' im Genitiv Singular, ''-n'' im Dativ Plural):
* Steht das, dessen Maß angegeben wird, nicht direkt hinter der Maßeinheit, wird in der Regel die Form mit Flexionsendung verwendet (''-s'' im Genitiv Singular, ''-n'' im Dativ Plural). Dabei ist es egal, ob das Gemessene überhaupt nicht genannt wird ''(in 100&nbsp;Metern)'' oder an einer anderen Stelle im Satz steht ''(in einer Entfernung von 100&nbsp;Metern)''.
: Dabei ist es egal, ob das Gemessene überhaupt nicht genannt wird ''(in 100&nbsp;Meter<u>n</u>)'' oder an einer anderen Stelle im Satz steht ''(in einer Entfernung von 100&nbsp;Meter<u>n</u>)''.
* Die Flexionsendung wird auch verwendet, wenn vor Zahl und Maßeinheit noch ein Artikel steht: ''mit den 150&nbsp;Metern Fußweg'' oder ''Vernachlässigung des einen Meters''.
* Die Flexionsendung wird auch verwendet, wenn vor Zahl und Maßeinheit noch ein Artikel steht: ''mit den 150&nbsp;Meter<u>n</u> Fußweg'' oder ''Vernachlässigung des einen Meter<u>s</u>''.


== Abgeleitete Maßeinheiten ==
== Abgeleitete Maßeinheiten ==
Vom Meter leiten sich die Flächeneinheit [[Quadratmeter]] und die Volumeneinheit [[Kubikmeter]] ab.
Vom Meter leiten sich die Flächeneinheit [[Quadratmeter]] und die Volumeneinheit [[Kubikmeter]] (und damit auch der [[Liter]]) ab. Ursprünglich definiert durch die Masse eines Liters Wasser, war auch das [[Kilogramm]] vom Meter abgeleitet.


== Literatur ==
== Literatur ==
* Hans-Joachim v. Alberti: ''Maß und Gewicht. Geschichtliche und tabellarische Darstellungen von den Anfängen bis zur Gegenwart.'' Akademie-Verlag, Berlin 1957.
* Hans-Joachim v. Alberti: ''Maß und Gewicht. Geschichtliche und tabellarische Darstellungen von den Anfängen bis zur Gegenwart.'' Akademie-Verlag, Berlin 1957.
* {{Literatur|Autor=Johannes Hoppe-Blank|Titel=Vom metrischen System zum Internationalen Einheitensystem|Ort=Braunschweig|Verlag=Physikalisch-Technische Bundesanstalt|Jahr=1975|Kommentar=Bericht PTB-ATWD-5}}
* {{Literatur
  |Autor=Johannes Hoppe-Blank
  |Titel=Vom metrischen System zum Internationalen Einheitensystem
  |Verlag=Physikalisch-Technische Bundesanstalt
  |Ort=Braunschweig
  |Datum=1975
  |Kommentar=Bericht PTB-ATWD-5}}
* Reinhard Kreutzfeldt: ''Das Archivmeter – Zur Begründung des metrischen Systems vor 200 Jahren.'' In: ''Der Vermessungsingenieur.'' 3/99, Verlag Chmielorz, 1999, S. 156–158.
* Reinhard Kreutzfeldt: ''Das Archivmeter – Zur Begründung des metrischen Systems vor 200 Jahren.'' In: ''Der Vermessungsingenieur.'' 3/99, Verlag Chmielorz, 1999, S. 156–158.
* Bettina Schütze, Andreas Engler, Harald Weber: ''Lehrbuch Vermessung - Grundwissen.'' 2. Auflage. Selbstverlag, Dresden 2007, ISBN 978-3-936203-07-3.
* Bettina Schütze, Andreas Engler, Harald Weber: ''Lehrbuch Vermessung – Grundwissen.'' 2. Auflage. Selbstverlag, Dresden 2007, ISBN 978-3-936203-07-3.
* Harald Schnatz: ''Länge – Die SI-Basiseinheit Meter.'' In: ''PTB-Mitteilungen.'' 1/2012, S. 7–22. [https://www.ptb.de/cms/fileadmin/internet/publikationen/ptb_mitteilungen/mitt2012/Heft1//PTB-Mitteilungen_2012_Heft_1.pdf#page=8 (online)]


== Weblinks ==
== Weblinks ==
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{{Wikisource|Gesetz, betreffend die Abänderung der Maaß- und Gewichtsordnung. Vom 11. Juli 1884|Gesetz, betreffend die Abänderung der Maaß- und Gewichtsordnung. Vom 11. Juli 1884 (Deutsches Reich)}}
{{Wikisource|Gesetz, betreffend die Abänderung der Maaß- und Gewichtsordnung. Vom 11. Juli 1884|Gesetz, betreffend die Abänderung der Maaß- und Gewichtsordnung. Vom 11. Juli 1884 (Deutsches Reich)}}
* [http://www.ptb.de/cms/index.php?id=1450 Das Meter] – Artikel zur Definition und Realisierung, bei der [[Physikalisch-Technische Bundesanstalt|PTB]]
* {{Toter Link |url=http://www.ptb.de/cms/index.php?id=1450 |text=Der Meter}} – Artikel zur Definition und Realisierung, bei der [[Physikalisch-Technische Bundesanstalt|PTB]] -->
* [http://www.bipm.org/en/measurement-units/history-si/evolution-metre.html The BIPM and the evolution of the definition of the metre]
* [https://www.ptb.de/cms/de/forschung-entwicklung/forschung-zum-neuen-si/countdown-zum-neuen-si/der-meter.html Der Meter] – Artikel zur Definition ([[Physikalisch-Technische Bundesanstalt|PTB]])
* {{ZDFmediathek| ID=1214236 | Titel=Terra X: Die Jagd nach dem Urmeter (2. Januar 2014) | Typ=video | Zugriffsdatum=2014-03-19 | Offline=}} (Dokumentarfilm über die Vermessung von Delambre und Mechain 1792–1799)
* [https://www.bipm.org/en/measurement-units/history-si/evolution-metre.html The BIPM and the evolution of the definition of the metre]
* [https://www.zdf.de/dokumentation/terra-x/jagd-nach-dem-urmeter-die-geburt-des-meters-100.html ZDFmediathek; Terra X: Die Jagd nach dem Urmeter (27. Januar 2016)] (Dokumentarfilm über die Vermessung von Delambre und Mechain 1792–1799)


== Einzelnachweise ==
== Einzelnachweise ==
<references />
<references>
<ref name="alteNamen">
Zu den deutschen Bezeichnungen Kette, Stab, Neuzoll und Strich:
* {{Brockhaus-1895|Strich, Maßbezeichnung|Bd=15|S=436|retrobID=135189}}
* H. Balsam: ''Leitfaden der Planimetrie nebst einer Sammlung von Lehrsätzen und Aufgaben.'' Nachdruck der 1. Auflage von 1872, Salzwasser Verlag, Paderborn, ISBN 978-3-8460-4629-6, {{Google Buch |BuchID=sVRdyf9bJqcC |Seite=68 |Hervorhebung=stab kette neuzoll strich}}.
* Adam Freiherr v. Burg: ''Das Pendel als Zeit- und Längenmass mit dem Uebergange auf das metrische Mass und Gewicht.'' In: Verein zur Verbreitung naturwissenschaftlicher Kenntnisse in Wien (Hrsg.): ''Populäre Vorträge aus allen Fächern der Naturwissenschaft.'' 16. Cyclus, Wien 1876, S. 509 ({{ZOBODAT |pfad=pdf/SVVNWK_16_0479-0513.pdf#page=31 |KBytes=1400 |abruf=15. April 2018}}).
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|Autor=K. Rauschert, J. Voigt, I. Wilke, K-Th. Wilke
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|Datum=2000
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|Seiten=20
|ISBN=978-3-8085-5450-0
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[[Kategorie:Längeneinheit]]
[[Kategorie:Längeneinheit]]

Aktuelle Version vom 3. März 2022, 10:51 Uhr

Der Titel dieses Artikels ist mehrdeutig. Weitere Bedeutungen sind unter Meter (Begriffsklärung) aufgeführt.
Physikalische Einheit
Einheitenname Meter

Einheitenzeichen $ \mathrm {m} $
Physikalische Größe(n) Länge
Formelzeichen $ l,s,b,h,d,r $ etc.
Dimension $ {\mathsf {L}} $
System System= unbekannt: MKfS
In SI-Einheiten Basiseinheit
In CGS-Einheiten $ \mathrm {1\,m=10^{2}\,cm} $ (Zentimeter ist Basiseinheit)
Benannt nach {{Modul:Vorlage:lang}} Modul:ISO15924:97: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)

Der Meter ist die Basiseinheit der Länge im Internationalen Einheitensystem (SI) und in anderen metrischen Einheitensystemen. Ein Meter ist definiert als die Länge der Strecke, die das Licht im Vakuum während der Dauer von 1/299 792 458 Sekunde zurücklegt.[1] Das Einheitenzeichen des Meters ist der Kleinbuchstabe „m“. Für dezimale Vielfache und Teile des Meters werden die internationalen Vorsätze für Maßeinheiten verwendet.

Der Meter wurde 1799 als die Länge des Urmeters definiert, eines Prototyps aus Platin. Dessen Länge entsprach nach den damals durchgeführten Messungen dem zehnmillionsten Teil der Entfernung vom Nordpol zum Äquator. Die aktuelle Definition gilt seit 1983.

Definition

Der Meter ist dadurch definiert, dass der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum c ein fester Wert zugewiesen wurde und die Sekunde (s) ebenfalls über eine Naturkonstante, die Schwingungsfrequenz ΔνCs definiert ist.[1][2]

$ c=299\,792\,458\,{\frac {\mathrm {m} }{\mathrm {s} }} $
$ 1\,\mathrm {m} ={\frac {1}{299\,792\,458}}\cdot c\cdot \mathrm {s} ={\frac {9\,192\,631\,770}{299\,792\,458}}\cdot {\frac {c}{\Delta \nu _{\mathrm {Cs} }}} $

Diese Definition gilt seit 1983 (der heute gültige Wortlaut seit 2019).

Definitionsgeschichte

Standard-Meter, Rue de Vaugirard, Paris (Marmor)

Die Längeneinheit Meter ist seit Ende des 18. Jahrhunderts in Gebrauch. Der Ursprung dieser Längeneinheit geht auf einen Beschluss der französischen Nationalversammlung zurück, ein einheitliches Längenmaß zu definieren. Dem gingen einige Vorschläge für die Definition einer Längeneinheit voraus, die anders als die traditionellen Längenmaße nicht von der Länge menschlicher Gliedmaßen (der Fingerbreite, dem Zoll, der Handbreite, der Handspanne, der Elle, dem Fuß, dem Schritt und dem Klafter) abgeleitet war. So schlug der Abbé Jean Picard 1668 als Längeneinheit das Sekundenpendel vor – also die Länge eines Pendels, das eine halbe Periodendauer von einer Sekunde hat. Im Schwerefeld von Europa hätte ein solches Pendel die Länge von etwa 0,994 m und käme der heutigen Definition des Meters ziemlich nahe.

Erdfigur

Ursprünglich sollte der Meter ein Zehnmillionstel der Entfernung zwischen Nordpol und Äquator auf dem Meridian durch Paris betragen

Maßgebend für die neue Längeneinheit wurde jedoch nicht das Sekundenpendel, sondern die Erdfigur. 1735 entsandte die Pariser Akademie der Wissenschaften zwei Expeditionen zur Gradmessung in das heutige Ecuador und nach Lappland, um die genauen Abmessungen der Erde festzustellen. Im Jahr 1793 setzte der französische Nationalkonvent – neben einem neuen Kalender – auch ein neues Längenmaß fest: Der Meter sollte den 10-millionsten Teil des Erdquadranten auf dem Meridian von Paris betragen – also den zehnmillionsten Teil der Entfernung vom Nordpol über Paris zum Äquator. Ein Prototyp dieses Meters wurde 1795 in Messing gegossen.

Urmeter

Zwischen 1792 und 1799 bestimmten Delambre und Méchain die Länge des Meridianbogens zwischen Dünkirchen und Barcelona erneut. Aus einer Kombination mit den Ecuador-Lappland-Resultaten ergab sich ein neuer Wert zu 443,296 Pariser Linien, der 1799 für verbindlich erklärt und verkörpert als ein Platinstab, das Urmeter, realisiert wurde.

Kopie Nummer 27 des Inter­nationalen Meter­prototyps aus Platin-Iridium, die 1889 angefertigt wurde. Sie war von 1893 bis 1960 in den USA als Maßverkörperung der Längeneinheit Meter in Gebrauch.

Im 19. Jahrhundert kamen allerdings genauere Vermessungen der Erde zum Ergebnis, dass das Urmeter etwa 0,02 % zu kurz geraten war. Dennoch wurde an dem 1799 definierten Meter festgehalten – mit dem Ergebnis, dass der Erdmeridianquadrant nicht 10 000 km, sondern 10 001,966 km lang ist. Diese Länge gilt für den Meridian von Paris, andere Meridiane können andere Längen haben. Ein Nebeneffekt war, dass man erkannte, dass die Erde kein exaktes Rotationsellipsoid ist, sondern eine unregelmäßige Form hat. Die Erde hatte sich damit als ungeeignet zur Definition des Meters erwiesen. Deshalb wurde der Meter als die Länge eines konkreten Gegenstands festgesetzt – des Urmeters. Alle späteren Definitionen hatten das Ziel, dieser Länge möglichst genau zu entsprechen.

Im Jahr 1889 führte das Internationale Büro für Maß und Gewicht (BIPM) den Internationalen Meterprototyp als Prototyp für die Einheit Meter ein.[3] Dabei handelte es sich um einen Stab mit kreuzförmigem Querschnitt. Als Material wurde eine Platin-Iridium-Legierung im Verhältnis 90:10 gewählt. Die Länge des Meters wurde festgelegt als der Abstand der Mittelstriche zweier Strichgruppen auf dem auf einer konstanten Temperatur von 0 °C gehaltenen Stab. Es wurden 30 Kopien dieses Prototyps hergestellt und an nationale Eichinstitute übergeben.

Wellenlänge

Eine Krypton-86-Lampe, deren zinnober­rote Spektral­linie (Wellen­länge ca. 606 nm) zwischen 1960 und 1983 zur Meter­definition heran­gezogen wurde

Obgleich bei der Herstellung der Meterprototypen größter Wert auf Haltbarkeit und Unveränderbarkeit gelegt worden war, war doch klar, dass diese grundsätzlich vergänglich sind. Die Anfertigung von Kopien führte zwangsläufig zu Abweichungen und – ebenso wie regelmäßige Vergleiche der Kopien untereinander und mit dem Original – zum Risiko von Beschädigungen.

Als Abhilfe schlug Albert A. Michelson zu Beginn des 20. Jahrhunderts vor, den Meter anhand der Wellenlänge von Spektrallinien zu definieren.[4] 1951 entwickelten Ernst Engelhard und Wilhelm Kösters an der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt in Braunschweig die Krypton-86-Spektrallampe, die orangerotes Licht mit der damals stabilsten und am verlässlichsten reproduzierbaren Wellenlänge erzeugte und die Präzision des Urmeters übertraf. 1960 wurde der Meter dann offiziell neu definiert: Ein Meter war nun das 1 650 763,73fache der Wellenlänge der von Atomen des Nuklids 86Kr beim Übergang vom Zustand 5d5 zum Zustand 2p10 ausgesandten, sich im Vakuum ausbreitenden Strahlung.[5] Der Zahlenwert wurde dabei so gewählt, dass das Ergebnis dem bis 1960 gültigen Meter innerhalb der damaligen Messunsicherheit entsprach. Das Verständnis dieser Definition setzte lediglich Kenntnisse in Atomphysik voraus. Waren diese und die nötige Ausrüstung vorhanden, so konnte die Länge eines Meters an jedem beliebigen Ort reproduziert werden. Der Meter war die erste Basiseinheit, die auf einer Naturkonstanten beruhte und unabhängig von Maßverkörperungen und Messvorschriften realisiert werden konnte.

Lichtgeschwindigkeit

Mit der Kryptonlampe ließ sich der Meter mit einer Präzision von 10−8 realisieren. Mit der Entdeckung des Lasers aber wurden in den folgenden Jahren immer stabilere Lichtquellen und Messmethoden entwickelt. Insbesondere ließ sich die Lichtgeschwindigkeit auf 1 m/s genau bestimmen, und die Präzision der Maßeinheit Meter wurde der limitierende Faktor.[6] Daher wurde 1975 auf der 15. Generalkonferenz für Maß und Gewicht (CGPM) empfohlen, den Zahlenwert der Lichtgeschwindigkeit nicht mehr zu messen, sondern zahlenmäßig festzulegen und fortan die Längeneinheit anhand der Lichtgeschwindigkeit zu definieren.[7] Die 17. CGPM nahm am 20. Oktober 1983 diese Empfehlung an.[8] Der Meter wurde definiert als diejenige Strecke, die das Licht im Vakuum innerhalb des Zeitintervalls von 1/299 792 458 Sekunden durchläuft. Mit der Revision des SI im Jahr 2019 durch die 26. Generalkonferenz für Maß und Gewicht[9] wurde lediglich der Wortlaut der Definition an den der anderen SI-Basiseinheiten angepasst.

Gebräuchliche dezimale Vielfache

Die Einheit Meter ist mit verschiedenen dezimalen Vielfachen in Verwendung, die mit den jeweiligen SI-Präfixen bezeichnet werden, beispielsweise:

Bezeichnung Symbol Faktor Als Vielfaches Anmerkungen, für Beispiele solcher Längen siehe Größenordnung (Länge)
Kilometer km 103-0 1000 m
Hektometer hm 102-0 0100 m
Dekameter dam 101-0 0010 m bis 1884 auch Kette[10]
Meter m 100 0010 dm bis 1884 auch Stab[10]
Dezimeter dm 10−1 0010 cm veraltet Decimeter (um 1900)
Zentimeter cm 10−2 0010 mm bis 1884 auch Neuzoll[10]
Millimeter mm 10−3 1000 μm bis 1884 auch Strich[10]
Mikrometer μm 10−60 1000 nm veraltet: Mikron (μ, vereinfachte Bezeichnung [my:]); von 1948[11] bis 1967[12] Einheit der Meterkonvention bzw. des SI
Nanometer nm 10−90 1000 pm veraltet: Millimikron (mμ)[13]
Ångström Å 10−10 0100 pm noch gebräuchlich in der physikalischen Chemie und der molekularen Thermodynamik, nicht SI-konform
Pikometer pm 10−12 1000 fm
Femtometer fm 10−15 in der Kern- und Teilchenphysik als Fermi

Zusammensetzungen mit weiteren Präfixen wie Megameter (Mm; 106 m oder 1000 km) sind ungebräuchlich. Früher war der (nicht SI-konforme) Myriameter (Myr)[14] in Verwendung, 1 Myr = 10 km, siehe Myriameterstein.

Beziehung zu anderen gebräuchlichen Längeneinheiten

Meter ausgedrückt in Nicht-SI-Einheiten Nicht-SI-Einheiten ausgedrückt in Meter
1 Meter ≈ 03,28080 Fuß 1 Fuß = 0000,3048 Meter
1 Meter ≈ 00,00062 Meilen (International) 1 Meile (International) = 1609,344 0Meter
1 Meter ≈ 00,00054 Seemeilen 1 Seemeile = 1852,0 000Meter
1 Meter ≈ 01,09360 Yard 1 Yard = 0000,9144 Meter
1 Meter ≈ 39,37000 Zoll 1 Zoll = 0000,0254 Meter

Hinweis: Das Zeichen „=“ bedeutet eine per Definition festgelegte, exakte Entsprechung; das Zeichen „≈“ weist auf einen gerundeten Wert hin.

Einführung des metrischen Systems in Deutschland

Der Norddeutsche Bund beschloss am 17. August 1868 durch die Norddeutsche Maß- und Gewichtsordnung (im Gesetz: Maaß- und Gewichtsordnung für den Norddeutschen Bund) die Einführung des französischen Metersystems. Sie trat im Deutschen Reich am 1. Januar 1872 in Kraft. Deutschland gehörte 1875 zu den zwölf Gründungsmitgliedern der Meterkonvention.

Sprachgebrauch

Der deutsche Einheitenname Meter geht auf frz. mètre zurück [aus lat. metrum, griech. métron = (Vers)maß, Silbenmaß].[15]

Der Einheitenname Meter war nach DIN 1301-1:2002-10 Neutrum (das Meter), analog zu den Ursprungssprachen. Mit DIN 1301-1:2010-10 wurde dagegen Maskulinum (der Meter) als Norm festgelegt.[16] Damit wurde die Fachsprache dem allgemeinen Sprachgebrauch angepasst, wo Maskulinum überwiegt.[15] „Das“ Meter wird hingegen für die Bedeutung als Messinstrument benutzt, etwa: das Thermometer.

Zur Frage, ob Meter nach Numerus und Kasus flektiert wird, kann man laut der Duden-Redaktion folgende Fälle unterscheiden:[17]

  • Steht das, dessen Maß angegeben wird, direkt hinter der Maßeinheit, wird – wie bei allen Maßeinheiten mit maskulinem Genus – die endungslose Form verwendet: in 2 Meter Höhe oder in 100 Meter Entfernung
  • Steht das, dessen Maß angegeben wird, nicht direkt hinter der Maßeinheit, wird in der Regel die Form mit Flexionsendung verwendet (-s im Genitiv Singular, -n im Dativ Plural). Dabei ist es egal, ob das Gemessene überhaupt nicht genannt wird (in 100 Metern) oder an einer anderen Stelle im Satz steht (in einer Entfernung von 100 Metern).
  • Die Flexionsendung wird auch verwendet, wenn vor Zahl und Maßeinheit noch ein Artikel steht: mit den 150 Metern Fußweg oder Vernachlässigung des einen Meters.

Abgeleitete Maßeinheiten

Vom Meter leiten sich die Flächeneinheit Quadratmeter und die Volumeneinheit Kubikmeter (und damit auch der Liter) ab. Ursprünglich definiert durch die Masse eines Liters Wasser, war auch das Kilogramm vom Meter abgeleitet.

Literatur

  • Hans-Joachim v. Alberti: Maß und Gewicht. Geschichtliche und tabellarische Darstellungen von den Anfängen bis zur Gegenwart. Akademie-Verlag, Berlin 1957.
  • Johannes Hoppe-Blank: Vom metrischen System zum Internationalen Einheitensystem. Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Braunschweig 1975 (Bericht PTB-ATWD-5).
  • Reinhard Kreutzfeldt: Das Archivmeter – Zur Begründung des metrischen Systems vor 200 Jahren. In: Der Vermessungsingenieur. 3/99, Verlag Chmielorz, 1999, S. 156–158.
  • Bettina Schütze, Andreas Engler, Harald Weber: Lehrbuch Vermessung – Grundwissen. 2. Auflage. Selbstverlag, Dresden 2007, ISBN 978-3-936203-07-3.
  • Harald Schnatz: Länge – Die SI-Basiseinheit Meter. In: PTB-Mitteilungen. 1/2012, S. 7–22. (online)

Weblinks

Commons: Metre – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
Wiktionary: Meter – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
 Wikisource: Gesetz, betreffend die Abänderung der Maaß- und Gewichtsordnung. Vom 11. Juli 1884 (Deutsches Reich) – Quellen und Volltexte

Einzelnachweise

  1. ↑ 1,0 1,1 Neue Definitionen im Internationalen Einheitensystem (SI). (PDF) In: ptb.de. PTB, abgerufen am 28. September 2019.
  2. ↑ „Der Meter, Einheitenzeichen m, ist die SI-Einheit der Länge. Er ist definiert, indem für die Lichtgeschwindigkeit in Vakuum c der Zahlenwert 299 792 458 festgelegt wird, ausgedrückt in der Einheit m/s, wobei die Sekunde mittels ΔνCs definiert ist.“ Vorlage:EU-Richtlinie – offizielle deutsche Übersetzung aus: Le Système international d’unités. 9e édition, 2019 (die sogenannte „SI-Broschüre“).
  3. ↑ Resolution 1 of the 1st CGPM. Sanction of the international prototypes of the metre and the kilogram. In: bipm.org. Bureau International des Poids et Mesures, 1889, abgerufen am 12. April 2021 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 149: attempt to index field 'data' (a nil value)).
  4. ↑ Vorlage:Britannica
  5. ↑ Resolution 6 of the 11th CGPM. Definition of the metre. In: bipm.org. Bureau International des Poids et Mesures, 1960, abgerufen am 12. April 2021 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 149: attempt to index field 'data' (a nil value)).
  6. ↑ Johannes Kaufmann: Der Meter wird 30. In: ptb.de. Physikalisch-Technische Bundesanstalt, 16. Oktober 2013, abgerufen am 19. Juni 2019.
  7. ↑ Resolution 2 of the 15th CGPM. Recommended value for the speed of light. In: bipm.org. Bureau International des Poids et Mesures, 1975, abgerufen am 12. April 2021 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 149: attempt to index field 'data' (a nil value)).
  8. ↑ Resolution 1 of the 17th CGPM. Definition of the metre. In: bipm.org. Bureau International des Poids et Mesures, 1983, abgerufen am 12. April 2021 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 149: attempt to index field 'data' (a nil value)).
  9. ↑ Resolution 1 of the 26th CGPM. On the revision of the International System of Units (SI). Appendix 1. In: bipm.org. Bureau International des Poids et Mesures, 2018, abgerufen am 12. April 2021 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 149: attempt to index field 'data' (a nil value)).
  10. ↑ 10,0 10,1 10,2 10,3 Zu den deutschen Bezeichnungen Kette, Stab, Neuzoll und Strich:
    • Strich, Maßbezeichnung. In: Brockhaus Konversations-Lexikon 1894–1896, 15. Band, S. 436.
    • H. Balsam: Leitfaden der Planimetrie nebst einer Sammlung von Lehrsätzen und Aufgaben. Nachdruck der 1. Auflage von 1872, Salzwasser Verlag, Paderborn, ISBN 978-3-8460-4629-6, eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche.
    • Adam Freiherr v. Burg: Das Pendel als Zeit- und Längenmass mit dem Uebergange auf das metrische Mass und Gewicht. In: Verein zur Verbreitung naturwissenschaftlicher Kenntnisse in Wien (Hrsg.): Populäre Vorträge aus allen Fächern der Naturwissenschaft. 16. Cyclus, Wien 1876, S. 509 (Vorlage:ZOBODAT).
  11. ↑ Resolution 7 of the 9th CGPM. Writing and printing of unit symbols and of numbers. In: bipm.org. Bureau International des Poids et Mesures, 1948, abgerufen am 12. April 2021 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 149: attempt to index field 'data' (a nil value)).
  12. ↑ Resolution 7 of the 13th CGPM. Abrogation of earlier decisions (micron, new candle). In: bipm.org. Bureau International des Poids et Mesures, 1967, abgerufen am 12. April 2021 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 149: attempt to index field 'data' (a nil value)).
  13. ↑ K. Rauschert, J. Voigt, I. Wilke, K-Th. Wilke: Chemische Tabellen und Rechentafeln für die analytische Praxis. 11. Auflage. Europa-Lehrmittel, 2000, ISBN 978-3-8085-5450-0, S. 20.
  14. ↑ Großh. Badisches Centralbureau für Meteorologie und Hydrographie: Der Rheinstrom und seine wichtigsten Nebenflüsse. Ernst & Korn, Berlin 1889.
  15. ↑ 15,0 15,1 DUDEN – Das große Wörterbuch der deutschen Sprache. Bibliographisches Institut & F. A. Brockhaus, Mannheim 2000, ISBN 3-411-71001-2.
  16. ↑ DIN 1301-1:2010-10 Einheiten – Teil 1: Einheitennamen, Einheitenzeichen, Oktober 2010.
  17. ↑ Duden, Band 9: Richtiges und gutes Deutsch, danach knapp zusammengefasst Juliane Topka: Meter oder Metern?

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