Przed systemem metrycznym każdy region Europy używał własnych jednostek. Funt w Londynie ważył inaczej niż funt w Paryżu. Stopa w Wiedniu różniła się od stopy w Amsterdamie. Handel i nauka były przez to koszmarem. Metr miał to zmienić raz na zawsze.

Rewolucja jako punkt startowy

W 1789 roku we Francji wybuchła rewolucja. Nowy rząd szybko uznał, że ujednolicenie miar to kwestia polityczna i ekonomiczna. Talleyrand złożył projekt do Akademii Nauk, Akademia powołała komisję z największymi naukowcami epoki: Lavoisierem, Lagrangem, Laplace'em, Monge'em i Condorcetem.

Ich cel był ambitny: stworzyć system miar oparty na naturze, nie na ciele króla czy obyczaju lokalnym.

Definicja metra w 1793 roku

Komisja zdecydowała: metr będzie równy jednej dziesięciomilionowej części odległości od równika do bieguna wzdłuż południka przechodzącego przez Paryż.

1 metr = 1/10 000 000 × (odległość równik–biegun)

Żeby to zmierzyć, geodeci Jean-Baptiste Delambre i Pierre Méchain przez 7 lat (1792–1799) mierzyli łuk południka od Dunkierki do Barcelony – w środku trwającej rewolucji, ze wszystkimi jej niebezpieczeństwami.

Na podstawie wyników obliczono, że obwód Ziemi wynosi ok. 40 009 km (dziś wiemy, że to 40 007,863 km – błąd pomiaru wyniósł 0,02%).

Kilogram i reszta układu

Jednocześnie z metrem zdefiniowano kilogram: masa 1 litra wody w temperaturze 4°C przy standardowym ciśnieniu. Jeden litr to 1 decymetr sześcienny (10 cm × 10 cm × 10 cm).

System był elegancki: długość, objętość i masa łączyły się w logiczną całość przez potęgi 10.

Jednostka Definicja pierwotna Definicja współczesna (SI)
Metr 1/10⁷ odległości równik–biegun Odległość przebyta przez światło w próżni w czasie 1/299 792 458 sekundy
Kilogram Masa 1 litra wody Masa artefaktu (do 2019), od 2019: definicja przez stałą Plancka
Sekunda 1/86 400 doby słonecznej 9 192 631 770 cykli promieniowania atomu cezu-133

Szerzenie się systemu

Francja oficjalnie przyjęła metr w 1795 roku. Napoleon, choć sam wolał stare miary, eksportował system metryczny przez podboje. Po jego upadku wiele krajów wróciło do starych miar – ale nie na długo.

Rok Wydarzenie
1795 Francja oficjalnie przyjmuje system metryczny
1875 Konwencja Metryczna (Metre Convention) – 17 krajów, w tym USA
1889 Pierwsza Generalna Konferencja Wag i Miar, wzorce z platyny i irydu
1960 Wprowadzenie SI (Système International d'Unités)
1965 Wielka Brytania deklaruje przyjęcie systemu metrycznego
1975 USA podpisują Metric Conversion Act, ale bez obowiązku
2019 Redefinicja SI – wszystkie jednostki oparte na stałych fizycznych

Opór i nawroty

USA podpisały Konwencję Metryczną w 1875 roku. Od tamtej pory kilkukrotnie próbowały przejść na metrykę – i za każdym razem się wycofywały. Ostatnia poważna próba to lata 70. XX wieku, zakończona fiaskiem z powodów kulturowych i ekonomicznych.

Ironicznie: przemysł naukowy i kosmiczny USA od zawsze używa systemu SI. Wypadek sondy Mars Climate Orbiter w 1999 roku – wartość o nominale newtonosekundy przekazano w funt-sekundach – kosztował 125 milionów dolarów i zakończył misję.

Trzy kraje bez metryki

Dziś tylko trzy kraje na świecie oficjalnie nie przyjęły systemu SI jako obowiązującego:

  • USA – używa systemu imperialnego, SI tylko w nauce i medycynie,
  • Liberia – historycznie pod wpływem USA,
  • Myanmar – stopniowe przechodzenie w toku.

Pozostałe ~195 krajów świata używa systemu SI. Choć wiele z nich (jak Wielka Brytania) zachowało imperialny "w terenie" do codziennego użytku.

Dlaczego metr wygrał

Prostota dziesiątkowa. Przeliczanie w systemie metrycznym to przesuwanie przecinka:

1 km = 1000 m = 100 000 cm = 1 000 000 mm

W systemie imperialnym:

1 mila = 1760 jardów = 5280 stóp = 63 360 cali

Nauka nie mogła sobie pozwolić na ten bałagan. Metr zwyciężył, bo tak działa matematyka.