1 개요
거리의 단위. metre 혹은 meter. 혹은 "메다".
국제표준표기는 metre지만 미국식 영어에서는 meter라고 쓴다.
SI 단위(=미터법)의 대표적인 단위다.
약자로 쓰는 경우가 많은데, m으로 표기한다. 착각하는 경우가 생각보다 많지만 소문자로 표기하는게 원칙이다.[1]
2 미터의 기원
1791년에 다른 단위들과 함께 정의되었다. 사실 완전히 아무것도 없는 상태에서 창조된 단위는 아니며, 1미터에 가까운 단위나 미터라는 이름 자체는 그 이전부터 있기는 했다. 이 때는 1미터는 지구 둘레의 4천만분의 1로 결정되었다. 보다 정확하게는 북극에서 적도까지의 거리의 천만분의 1.
논란의 여지를 없애기 위해 1799년 백금 원기를 이용하여 1미터의 길이를 약속하다가, 1889년 정확한 1미터의 기준이 될 미터 원기를 90%의 백금과 10%의 이리듐의 합금으로 제작하였다. 이 합금은 부식되거나 산화되지 않으며 온도에 따른 길이 변화가 매우 적기 때문이다. 1미터는 이 미터 원기의 섭씨 0도에서의 길이로 정의되었다.
2.1 자오선의 측정
내용 출처
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약속 자체는 북극에서 적도까지의 거리의 천만 분의 1로 되어 있었으나, 당시로서는 인공위성은 커녕 비행기도 없었고 바다 위에서 동원할 정밀한 측정도구조차 없었다. 실제 자오선의 길이를 측정할 때, 적당히 자오선의 일부를 추출하여 육지 위에서 측정하는 방식으로 대체하였다.
파일:FOvsgEH.png
위 그림과 같이 됭케르크(Dunkirk/Dunkerque, 가장 북쪽에 있는 파란색 표시)에서 바르셀로나(Barcelona)까지, 경로의 대부분이 프랑스 영토 남북을 가로지르는 두 지역을 기준으로 떨어진 거리와 위도 차를 측정하고 자오선의 길이를 유추하였다. 측정 과정에서 두 팀으로 나누어졌는데, 한 쪽(Delambre 담당)은 됭케르크에서 호데(Rodez, 연두색 표시)까지, 다른 한 쪽(Mechain 담당)은 바르셀로나부터 호데까지를 맡았다.
측정 과정에서 육지 위의 랜드마크를 군데군데 선정하고 삼각 측량을 이용하여 거리를 계산하였다. 즉 삼각형을 이어붙인 형태라고 생각할 수 있다.(각도 측정에 사용한 도구가 위 출처에 나와 있다.) 사실 Jacques Cassini가 이미 1718년 됭케르크에서 꼴리우흐(Collioure, 바르셀로나의 바로 위 붉은색 표시에서 살짝 남쪽 해변)까지 의 거리를 측정하기 위해 삼각 측량을 이용한 바 있다. 그러나 그 사이 프랑스 혁명과 같은 역사적 사건 등으로 기존에 설정했던 랜드마크 상당수가 철거 혹은 소실되어, 다른 랜드마크를 골라야 했다. 그 때 측정한 거리 기록마저 없어진 듯. 확인 바람 더욱이 측정 과정에서 측정 도구가 망가지거나 하는 각종 크고 작은 일을 겪기도 했다. 한 예로 거리와 각도 측정의 기준점을 정하기 위해 하얀 깃발을 세웠는데, 하얀색이 국왕(즉 당시 혁명에 반한다는 뜻)을 의미하여 잡혀간 일도 있었다. 그 당시로서는 천km에 이르는 거리를 측정하는 것이 매우 험난한 과정이었다.[2]
3 새로운 미터의 정의
이후 지구 자오선의 길이가 4천만 미터보다 약간 더 길다는 점이 밝혀졌으며, 아무리 특수한 합금으로 만들더라도 미터 원기의 길이는 역시 온도 등의 영향을 받기 때문에 아주 정확한 기준으로 사용하기에는 적합하지 않다는 점이 지적되었다. 사실 지구의 경우 이상적인 구형도 타원체도 아니며 당시 측정 과정에서 거친 경로(혹은 지오이드면)가 정확이 원호라는 보장도 없었다.
1960년에는 보다 과학적인 기준으로서 크립톤 원자가 방출하는 빛의 파장을 선택하게 되었다. 이 때 1미터는 크립톤86 원자가 방출하는 오렌지색-적색 범위의 빛의 진공에서의 파장의 165만 763.73배로 정의되었다.
그런데 측정이 점점 정확해지고 더 높은 정밀성이 요구되면서, 이 정의도 적절하지 않다는 주장이 제기되었다. 크립톤 원자는 열운동을 하기 때문에, 그 결과 파장이 정확하게 하나의 값을 갖지 않고 미묘하게 분산되게 된다. 이 때문에 파장을 정확하게 측정하는데는 다소 어려움이 있다.[3] 그리하여 1983년에는 마침내 1미터의 정의를 빛이 진공에서 2억 9979만 2458분의 1초 동안 진행하는 거리로 정의되었다. 그러나 측정상의 편의 문제로 실제 실험에서는 현재에도 레이저의 파장을 측정하여 거리의 기준으로 삼는 경우가 많다.
참고로 이 2억 9979만 2458이라는 숫자는 이전에 정의한 길이로 나온 것이다. 백금-이리듐 원기나 크립톤 원자를 이용하여 약속한 1미터의 길이를 함부로 바꿀 수는 없기 때문이다. 1미터의 길이 자체를 바꾸는 것은 이 '미터'를 적용한 기기나 측정 기록 등 간의 호환이 깨짐을 의미하기 때문이다. 이 때문에 원래 있던 정의에 근거하여 정해진 길이 1미터를 그대로 두고, 정밀도를 높이는 식으로 정의를 바꾸면서 숫자를 위와 같이 복잡하게 잡은 것이다. 이는 1초의 정의에서도 마찬가지다.
4 여담
유독 km 이상의 길이인 Mm,Gm,Tm,Pm,Em,Zm,Ym은 안 쓰이는데, 생각해보면 단순하다. 지구에서 거리를 재봤자 km 단위로 네자리수를 넘어가는 일이 흔치 않아 굳이 Mm 를 쓸 필요가 없으며 우주에서 이 단위를 쓰자니 우주의 기본 단위인 천문단위나 광년이나 파섹이 있다.[4]
같이 보기: 길이- ↑ 단위의 대소문자 구분은 일반적으로 사람 이름이나 성에서 따온 경우엔 첫글자를 대문자를 쓰고(영어에서 사람의 성이나 이름의 첫글자는 대문자로 표기하기 때문), 그렇지 않은 경우엔 소문자로 표기하는 경우가 기본이다. 가령 온도를 표기할때 쓰는 Celsius는 18세기 스웨덴 천문학자인 Anders Celsius의 이름을 따서 대문자 C를 쓰는게 원칙이다. 보다 자세한 내용은 미터법 항목이나 도량형 항목을 참조하자.
- ↑ 물론 고대에 에라토스테네스도 비슷한 방법으로 길이를 쟀지만, 미터의 정의를 측정하는 과정은 높은 정밀도를 요구했기에 사정이 판이했다.
- ↑ 100만분의 1의 오차가 있다고 한다.
- ↑ Pm 이상부터는 광년이나 파섹에 비해서 작은 편이 아니다.가령 1Em은 100광년이며 1Zm은 10만 광년,1Ym은 1억 광년이다.