मीटर (Metre)

मीटर (m) हे दोन स्थानांमधील अंतर मोजण्याचे मेट्रिक पद्धतीतील मुख्य एकक आहे. सामान्यपणे विज्ञानाच्या विविध शाखांमधील कामकाजात मीटर या एककाचा वापर केला जातो. तसेच काही देशांचा अपवाद वगळता जगभर सर्वसाधारण व्यवहारातसुद्धा मीटरचा वापर केला जातो. मीटरच्या तूलनेत अंतरे बरीच मोठी अथवा बरीच लहान असल्यास मीटरपासून साधित (derived) एकके वापरण्यात येतात. त्यांविषयी विस्तारित माहिती खाली दिलेली आहे.

इतिहास : मीटरची व्याख्या सर्वप्रथम १७९६ साली करण्यात आली. या व्याख्येनुसार १ मीटर म्हणजे उत्तर ध्रुवापासून विषुववृतापर्यंतच्या अंतराचा एक दशलक्षांश भाग अशी करण्यात आली होती. त्यानंतर सर्व वजने आणि मापे यांच्या मानकीकरणासाठी फ्रान्समधील सेव्रे (Sevre) येथे इंटरनॅशनल ब्यूरो ऑफ वेट्स अँड मेझर्स (International Bureau of Weights and Measures) या संस्थेची स्थापना करण्यात आली. या संस्थेने १८८९ साली मानक मीटरची (standard meter) व्याख्या केली. या व्याख्येनुसार संस्थेत असलेल्या प्लॅटिनम (९०%) आणि इरिडियम (१०%) असलेल्या संमिश्र धातूच्या पट्टीवरील दोन खाचांमधील अंतर म्हणजे १ मीटर असे ठरविण्यात आले. धातूचे तापमान बदलले असता प्रसरण अथवा आकुंचन होत असल्याने हे अंतर ही धातूची पट्टी 0 $^\circ$ सेंटिग्रेड तापमानात असताना मोजले जाते.

आल्बेर्ट आब्राहम मायकेलसन (Albert Michelson) यांनी १८९३ साली व्यतिकरणमापी वापरून मीटरची लांबी अचूकपणे मोजली. व्यतिकिरणमापीच्या अचूकतेमुळे १९६० साली अकराव्या जनरल कॉन्फरन्स ऑफ़ वेट्स ॲंड मेजर्समध्ये (General Conference of Weights and Measures) मीटरची नवीन व्याख्या ठरवण्यात आली. त्यानुसार एक मीटर म्हणजे क्रिप्टॉन-86 मूलद्रव्याच्या लाल रंगाच्या प्रकाशाच्या १६५०७६३.३ तरंगलांब्या असे ठरवण्यात आले. हा प्रकाश क्रिप्टॉन-86 अणूच्या 2p¹⁰आणि 5d⁵या दोन क्वांटम ऊर्जापातळ्यांमधील (quantum energy levels) संक्रमणामुळे (transition) निर्माण होतो.

ॲल्बर्ट आइन्स्टाइनच्या विशिष्ट सापेक्षतावादानुसार निर्वात पोकळीतील प्रकाशाचा वेग हा स्थिरांक आहे. त्यामुळे आधुनिक पद्धतीत प्रकाशाची गती वापरून मीटरची व्याख्या करण्यात आली आहे. ही व्याख्या १९८३ मध्ये निश्चित करण्यात आली. या व्याख्येनुसार निर्वात पोकळीत प्रकाशाची गती २९९७९२४५८ मीटर प्रतिसेकंद असे गृहीत धरले गेले. त्यामुळे अर्थातच १ मीटर म्हणजे १/(२९९७९२४५८) सेकंदात निर्वात पोकळीत प्रकाशाने पार केलेले अंतर होय. मीटरची ही व्याख्या सेकंदाच्या व्याख्येवर अवलंबून आहे.

वेगवेगळ्या काळातील मीटरच्या व्याख्या

	वर्ष	व्याख्या	व्याख्येतील अनिश्चितता
१	१७९५	उत्तर ध्रुवापासून विषुववृतापर्यंतच्या अंतराचा एक दशलक्षांश भाग	५०० मायक्रोमीटर
२	१७९९	प्लॅटिनमच्या पट्टीवरील दोन खाचांमधील अंतर (प्लॅटिनम बार मानक)	५० मायक्रोमीटर
३	१८८९	प्लॅटिनम-इरिडियमच्या मिश्र धातूच्या पट्टीवरील दोन खाचांमधील अंतर	०.२ मायक्रोमीटर
४	१९६०	क्रिप्टॉन-86 अणूमधून उत्सर्जित होणाऱ्या विशिष्ट प्रकाशाच्या १६५०७६३.३ तरंगलांब्या	४ नॅनोमीटर
५	१९८३	प्रकाशाची गति प्रमाणित धरून केलेली व्याख्या – १/(२९९७९२४५८) सेकंदात प्रकाशाने काटलेले अंतर	०.१ नॅनोमीटर

वरील चौकटीत दिलेली व्याख्येतील अनिश्चितता मोजमापामधील अनिश्चिततेवर अवलंबून आहे.

साधित (derived) एकके : मेट्रिक पद्धतीत अंतर मापनाच्या सोईसाठी मीटरला दहाच्या पटींनी गुणून अथवा भागून साधित एकके निश्चित केलेली आहेत (किंबहुना बऱ्याच एककांबाबतीत असे केले जाते). ही एकके मीटरला विविध उपसर्ग जोडून केलेली आहेत. त्यांपैकी सर्वसाधारण वापरात असलेल्या एककांची यादी सोबतच्या कोष्टकात दिलेली आहे.

cm	सेंटिमीटर	मीटरचा शंभरावा भाग	nm	नॅनोमीटर	मीटरचा १०^९ वा भाग
mm	मिलिमीटर	मीटरचा हजारावा भाग	fm	फेम्टोमीटर	मीटरचा १०^१५वा भाग
μm	मायक्रोमीटर	मीटरचा दशलक्षावा भाग	km	किलोमीटर	हजार मीटर

मायक्रोमीटरला मायक्रॉन असेही संबोधतात. प्रकाशासारख्या विद्युतचुंबकीय लहरींची तरंगलांबी बऱ्याच वेळा ॲंगस्ट्रॉम (Angstrom; Å) या एककात मोजण्याची पद्धत आहे. एक ॲंगस्ट्रोम म्हणजे एक दशांश नॅनोमीटर होय.

अंतरमापनाची इतर एकके :

१. खगोलशास्त्रातील एकके : खगोलशास्त्राच्या अभ्यासात खगोलशास्त्रीय एकक (Astronomical Unit; AU), पार्सेक (Parsec) आणि प्रकाशवर्ष (Lightyear) ही एकके वापरतात. या एककांसंबंधी विस्तृत माहितीसाठी खगोलशास्त्रीय अंतरमापनाची एकके यांत देण्यात आली आहे.

२. इतर एकके : मीटरचा वापर प्रचलित होण्यापूर्वी वेगवेगळ्या प्रदेशात वेगवेगळी अंतरमापनाची एकके वापरात होती. त्यांपैकी फूट (Foot) आणि त्यापासून साधित एकके युनायटेड स्टेट्स ऑफ अमेरिका (USA) आणि ब्रिटन (UK) यांमध्ये अजूनही वापरात आहेत. इतर सर्व देशांमध्ये मात्र मीटर आणि त्यापासून साधित एकके प्रचलित आहेत. या सर्व एककांसंबंधी विस्तृत माहितीसाठी पुरातन एकके यांत देण्यात आली आहे.

कळीचे शब्द : #अंतरमापन #एकक #मेट्रिकपद्धत #SI

संदर्भ :