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Wer hat die Länge des Jahres zuerst genau gemessen?

Wer hat die Länge des Jahres zuerst genau gemessen?

In der Vergangenheit maßen die Leute die Länge eines Jahres nach dem 28-Tage-Zyklus des Mondes, aber das ließ offensichtlich ein paar Tage aus, also fragte ich mich, welche Zivilisation das zuerst erkannt und das Problem behoben hat?


  1. Es gibt 3 Jahre, nicht zwei, die koordiniert werden müssen. Stellar, Solar und Mond.

  2. Die Dauer von keinem dieser drei kann in ganzen Tagen ausgedrückt werden. (Wir haben deswegen Schaltjahre).

  3. Jeder alte Kalender, auch der der Mayas, Ägypter und Sumerer, funktionierte. Der einzige Unterschied besteht darin, wie sie die Differenz der Sonnen-, Mond- und Sternjahre und den Bruchcharakter der Jahre und Monate korrigiert haben.

Die sumerischen und ägyptischen und altrömischen Kalender waren praktische - sie fügten einem Jahr einfach ein oder zwei Tage hinzu, wenn es nötig war. Oder abgezogen.

Der Julische Kalender war ein theoretischer - es war der erste bekannte Kalender, der die Monate und Tage in allen Jahren einstellte vorweg. So konnte und kann ein einfacher Mensch im Voraus wissen, wann der Frühling kommt.

Aber auch julianischen oder späteren gregorianischen Kalendern koordinieren keine Sonnen- und Mond- Fahrräder. Und ihre Monate haben nichts mit den echten Mondmonaten gemein.

Was die Mond-Sonne-Koordination im Voraus anbelangt, war es der Maya-Kalender, der für alles und alles zählte. Sie berücksichtigten sogar so genannte Saros - Superjahr, die Periode der Wiederholung der Sonnenfinsternisse. Ihr Kalender war jedoch sehr unpraktisch und kompliziert. Aber die Präzision war nicht schlecht - ihr vorhergesagtes Ende des Kalenders hatte einen Fehler von nur 3 Tagen für 1000 Jahre - sehr gut für die Koordination von 4 unabhängigen Zyklen


Kurze und schnelle Antwort: Die Römer waren definitiv NICHT die ersten. Der Kalender der alten Ägypter war solar und sumerisch - lunisolar, beide passen zu Ihrer Beschreibung, obwohl die Frage, welcher von ihnen älter ist, offen ist und tatsächlich eine Diskussion über die Interpretation archäologischer Materialien ist. Daher wäre es auch unmöglich, ein definitives und genaues Datum für die Kalenderentwicklung anzugeben. Dennoch kann der Ursprung sowohl des Ägyptischen als auch des Sumerischen grob auf eine Zeit um 3000-2500 v. Chr. datiert werden.


Vielleicht ein Wort zu den Griechen?

Um 330 v. 4 Tage. Er zeigte auch, dass die vier Jahreszeiten (definiert als das Zeitintervall zwischen einer Sonnenwende und einer Tagundnachtgleiche) unterschiedliche Längen hatten (vielleicht die erste Erkenntnis dessen, was wir heute als Exzentrizität der Erdumlaufbahn um die Sonne verstehen).

Um 120 v. Chr. bestimmte Hipparchos, einer der begabtesten Astronomen der Antike, die Länge des tropischen Jahres auf 365 Tage, 5 Stunden und 55 Minuten, was innerhalb von zehn Minuten vom genauen Wert liegt. Er gilt als der erste, der bemerkt hat, dass diese Zeitspanne etwas kürzer ist als das Sternjahr (dh die Zeitspanne zwischen dem Erscheinen der Sonne an zwei identischen Orten in Bezug auf den Tierkreis oder in zeitgenössischen die Zeit, die die Erde braucht, um die Sonne einmal zu umrunden), die er auf 365 Tage, 6 Stunden und 10 Minuten geschätzt haben könnte (vielleicht, weil uns ein Großteil von Hipparchos nur aus späteren Zitaten bekannt ist).

Es scheint, dass viele der oben beschriebenen Phänomene (vielleicht alle außer der Diskrepanz zwischen tropischem und siderischem Jahr) den Chaldäern bekannt waren (d.h spätbabylonischen) Astronomen um 300 v. Chr., aber nur wenige Primärquellen über ihr Wissen überlebten.

Quelle: Eine Geschichte der antiken mathematischen Astronomie O. Neugebauer.


Die Geschichte der Hemlines

Die Designer, die Haute Couture Modehäuser und die ständig wechselnden Jahreszeiten – sie alle haben einen großen Einfluss auf die Mode. Aber haben Sie schon einmal über die historischen Auswirkungen auf Stiltrends nachgedacht? Laut dem Hemline Index von 1927 könnte die Länge des Rocks oder Kleides unserer Vorfahren tatsächlich den Reichtum, den Wohlstand und das allgemeine Wohlbefinden eines Landes zu dieser Zeit anzeigen. Hier ist ein Überblick über die Höhen und Tiefen der Säume im 20. und 21. Jahrhundert.

Die Prim & Amp Proper vor den 1920er Jahren

Über Hunderte oder sogar Tausende von Jahren passten sich Röcke und Kleider der Frauen einer Länge an: lang und bis zum Boden. Als sich die Dinge mit dem Beginn des Ersten Weltkriegs auf der ganzen Welt änderten, begann sich die Prüderie der viktorianischen Ära zu lösen. Frauen gewannen an Unabhängigkeit und Bedeutung in der Gesellschaft und als die Welt in die dekadente Wirtschaft der goldenen 20er Jahre eintrat, begannen die Säume zu steigen.

Mit der jüngsten Verfilmung von F. Scott Fitzgeralds Der große Gatsby, wir alle kennen den Look des klassischen 20er-Jahre-Flappers: Drop-Waist, Mary-Jane-Schuhe, lange Seilketten aus Perlen und fingergewelltes kurzes Haar. In diesem Jahrzehnt drehte sich alles um Freiheit und sozialen Fortschritt und natürlich folgten gewagte Saumlängen. Es ist leicht, die Säume von Flapper-Kleidern zu übersehen, aber ihre Länge über dem Knie galt damals als schockierend, besonders wenn sie mit dem lockeren Taillenbund anstelle eines starren Korsetts kombiniert wurde.

Nach dem Wall-Street-Crash von 1929 brachte die Weltwirtschaftskrise mit ihrer düsteren psychologischen Wirkung auf die Öffentlichkeit die Saumkanten wieder auf den Boden. Geldmangel und Fröhlichkeit ließen die Ausschweifungen und Risikobereitschaft der 20er Jahre verschwinden und wurden durch eine Rückkehr zu einem Maß an Bescheidenheit – sowohl wirtschaftlich als auch modisch ersetzt. In den 1930er Jahren begann auch das Goldene Zeitalter Hollywoods. Während viele andere Unternehmen zusammenbrachen, gewann die Filmindustrie an Popularität. Filme boten eine vorübergehende Flucht vor der Härte der Realität. Hollywood machte Stars aus Frauen wie Great Garbo, Jean Harlow und Bette Davis.

Die zurückhaltende Nachkriegsstimmung der Welt spiegelte sich in den in den 40er und 50er Jahren beliebten mittellangen Röcken und Kleidern wider. Fortschritte in der sozialen Zurückhaltung bedeuteten, dass sie nicht ganz so primitiv waren wie die bodenlangen Looks der vergangenen Jahrzehnte, aber die Gesellschaft hatte ihre bedeutsame Opulenz aus den 20er Jahren noch nicht ganz zurückerlangt. Die schmalen Taillen und ausgestellten Röcke verkörperten Weiblichkeit, während Bleistiftröcke Eleganz, Klasse und Raffinesse repräsentierten. In den 1950er Jahren wurde der Teenager erfunden und die jungen Erwachsenen gewannen mehr Unabhängigkeit und Freiheit. Teenager übernahmen eine gewisse Kontrolle über ihr Leben, einschließlich der Mode. Mädchen und Jungen wollten nicht mehr wie Miniaturversionen ihrer Eltern aussehen. Sie drückten ihre Individualität durch die Kleidung und Frisuren aus.

In den 60er Jahren stieg der fiskalische Wohlstand und – mit der Erfindung des Teenagers – begannen zum ersten Mal junge Leute, das Quartier zu regieren. Kurze Säume sind dank der Einführung des Minirocks (kreiert von Mary Quant) unverkennbar mit dieser Ära verwoben: die physische Verkörperung einer Welt, die es wagt, neue Grenzen zu überschreiten.

Die soziale und wirtschaftliche Unzufriedenheit nahm in den 70er Jahren mit dem Beginn des Vietnamkrieges, der unerwarteten Inflation und dem Ölembargo 1973 zu. Die Aktienkurse begannen zu sinken und bodenlange Maxiröcke kamen zum ersten Mal seit der Depression wieder in Mode . Laura Ashley war mit ihren Kittelkleidern und Tuniken im Bauernstil eine beliebte Designerin.

Aufregende 1980er und Generation X 1990er

Der zunehmende Kampf gegen Sexismus – mit der 'Girl Power' der Spice Girls und der feministischen Untergrundbewegung von Riot Grrrl – kombiniert mit einer Abkehr von der Mode, die nur eine modische Länge diktiert, führte zum ersten Mal dazu, dass sich die Rocklängen unterschieden und könnte alles nach deiner wahl sein. Machtgerechter Wohlstand bedeutete im Allgemeinen, dass Röcke kurz und mit High Heels ausgestattet waren, die mit Autorität beladen waren.

Wie die Welt in den Naughties sah, sah sie auch einen großen Rückgang in allem, von Arbeitsplätzen, Geld, Moral und Säumen durch die Rezession. Angesichts der Unsicherheit der Weltwirtschaft spiegelt der Trend zu Rocklängen diese Zweideutigkeit wider – ob Maxi, Midi, Mini oder alles dazwischen, alles scheint derzeit en vogue zu sein.


(2) Die Erde als Referenz verwenden

Längeneinheiten basierend auf dem menschlichen Körper wurden seit Jahrtausenden verwendet. Dies setzte sich fort, bis vor etwa 200 Jahren eine große Veränderung stattfand. Als das Zeitalter der Entdeckungen zu Ende ging und die Industrie vor allem in Westeuropa wuchs, wurde es notwendig, Längeneinheiten auf globaler Ebene zu vereinheitlichen. Im 17. Jahrhundert wurden in Europa Diskussionen über die Vereinigung der Einheiten geführt. Nach einem Jahrhundert der Diskussionen schlug Frankreich 1791 die Einheit des Meters (griechisch "messen") vor. Die Referenz zu dieser Zeit war die Entfernung des Meridians vom Nordpol zum Äquator. Ein Meter wurde als 1/10 000 000 dieser Distanz festgelegt. Später wurde in Frankreich Ende des 19.

Ein Meter wurde als 1/10.000.000 der Entfernung des Meridians vom Nordpol zum Äquator festgelegt.


Kalender in der Antike

Im Jahr 2013 gaben britische Archäologen die Entdeckung des angeblich ältesten Kalenders der Welt bekannt. Der Standort Warren Field in Schottland besteht aus zwölf Gruben, die am südöstlichen Horizont ausgerichtet sind. Sie zeigten auf einen Hügel, der mit dem Sonnenaufgang an der Mittwintersonnenwende verbunden war. Archäologen glauben, dass Jäger und Sammler die Gruben benutzten, um die Höhe und das Stadium des Mondes zu überprüfen, um die Zeit in Bezug auf die Sonne und den Wechsel der Jahreszeiten zu verfolgen.

Dieses Bild zeigt, wie das Denkmal in Warren Field funktioniert hätte (V. Gaffney et al.)

Der Kalender in Schottland ist etwa 10.000 Jahre alt, was das Warren Field in Schottland etwa doppelt so alt wie Stonehenge (entdeckt 1978) macht. Die Leute sind mit Stonehenge-Sicht besser vertraut, einem alten Steinkreis im Süden Englands, der auch auf die Sonnenwenden ausgerichtet ist.

Die Herausforderung bei der Interpretation dieser Sehenswürdigkeiten besteht jedoch darin, dass die neolithischen Menschen die Sehenswürdigkeiten zu einer Zeit erschufen und bauten, als es keine schriftlichen Aufzeichnungen gab. Archäologen haben sich die Form und Ausrichtung der Steine ​​und den Inhalt nahegelegener Grabstätten angesehen, um herauszufinden, welche anderen Praktiken hier durchgeführt wurden und welche anderen Geheimnisse die Sehenswürdigkeiten enthalten können.

Stonehenge war wahrscheinlich eher ein Ort für Rituale zu bestimmten Zeiten des Jahres als eine Möglichkeit, die Zeit im Auge zu behalten — (die nicht genau das gleiche sind). Jüngste Erkenntnisse zeigen, dass dem Stonehenge-Anblick heilende und heilende Kräfte zugeschrieben wurden. Jäger könnten das Warren Field (Schottland) nicht nur genutzt haben, um ihnen “Zeiten des Jahres zum Pflanzen oder Ernten zu geben, sondern möglicherweise um den Jägern mitzuteilen, wann sie damit rechnen können, nach bestimmten Arten von wandernden Tieren zu suchen.

Beweise für einige Fähigkeiten waren erforderlich, um auf den Beginn der Zivilisation und die ersten geschriebenen Kalender zu warten.

Während die frühen Menschen möglicherweise beide Sehenswürdigkeiten verwendet haben, um die Zeit zu markieren, sagen einige Leute, dass es unwahrscheinlich ist, dass sie sie verwendet haben, um die Zeit dauerhaft zu verfolgen. Die Sehenswürdigkeiten zeigen, dass die neolithischen Völker ein konkretes Konzept des Zeitablaufs hatten und wussten, dass Zyklen im Laufe der Zeit vorhersehbar waren. Einige Sehenswürdigkeiten weisen auf die Fähigkeit hin, den Verlauf von Wochen oder Monaten zu messen.


Das Buch Die Transite der Venus, von Sheehan und Westfall, beschreibt, wie Aristarchos Hipparchos' Berechnung der Erde-Mond-Distanz verwendet hat, der wiederum Eratosthenes' Berechnung des Erdumfangs verwendet, um die Erde-Sonne-Distanz zu berechnen.

Aristarchos von Samos war der erste, der die Entfernung zur Sonne anhand der Geometrie ernsthaft berechnete. Wenn der Mond von der Erde aus gesehen genau halb beleuchtet ist (erste oder letzte Viertelphase), dann besteht ein rechtwinkliges Dreieck zwischen Erde, Mond und Sonne, wobei der Mond im rechten Winkel steht. Dann konnte er den Winkelabstand zwischen Sonne und Mond am Himmel sowie den Erde-Mond-Abstand und die Geometrie messen, um den Erde-Sonne-Abstand zu erhalten.

Die berühmteste antike Schätzung des Erdumfangs von Eratosthenes von Kyrene (ca. 276-196 v. Chr.), dem Bibliothekar der großen Bibliothek von Alexandria. Indem er einen einfachen Gnomon benutzte, fand er das bei Syene, . die sonne warf zur sommersonnenwende überhaupt keinen schatten: sie stand genau über ihnen. . Im selben Moment zeigt der Schatten der Sonne in Alexandria, dass sie 7,2 Grad von der Senkrechten stand. Dieser Unterschied entspricht 1/50 eines Kreises.

Aus der Entfernung zwischen den Städten könnte der Erdumfang berechnet werden.

Sobald der Erdradius bekannt ist, kann die Erde selbst als Basislinie für die Bestimmung noch größerer Entfernungen verwendet werden – die Entfernung zum Mond.

[I]noch wird es möglich, die Erde-Mond-Entfernung indirekt aus der Geometrie von [Mond-]Finsternissen zu berechnen. Hipparchos von Rhodos (fl. 140 v. Chr.) stellte mit dieser Methode fest, dass die Entfernung des Mondes 59 Erdradien beträgt. Es ist eine gute Näherung - mit 1 1/2 oder 2 Erdradien des heutigen Wertes.

Unter Verwendung des Erde-Mond-Abstands und der Trennung des Mondes von der Sonne am Himmel, wenn der Mond genau in der Halbphase war, berechnete Aristarch den Erde-Sonne-Abstand.

Aristarchos führte ein geometrisches Argument an, das auf der Bestimmung des Sonne-Erde-Mond-Winkels zu dem Zeitpunkt basiert, zu dem die Mondphase genau die Hälfte beträgt. Für diesen Winkel, der tatsächlich 89,86 Grad beträgt, hat Aristarch 87 Grad verwendet Unterschied zwischen dem Winkel und 90 Grad.

Dadurch hat Aristarch nur einen Wert von umgerechnet "5 Millionen Meilen" viel zu klein.

Phil Plait hat auf seiner alten Bad Astronomy-Site einen Artikel veröffentlicht, der eine Frage beantwortet, wie Astronomen ursprünglich die Entfernung von der Erde zur Sonne (die AE oder astronomische Einheit) berechnet haben.

Huygens war der erste, der diese Entfernung mit irgendeiner Genauigkeit berechnete.

Wie hat Huygens das gemacht? Er wusste, dass die Venus beim Betrachten durch ein Teleskop Phasen zeigte, genau wie unser eigener Mond. Er wusste auch, dass die tatsächliche Phase der Venus von dem Winkel abhing, den sie von der Erde aus mit der Sonne bildete. Wenn sich Venus zwischen Erde und Sonne befindet, ist die andere Seite beleuchtet, und wir sehen Venus als dunkel. Wenn sich die Venus auf der von der Erde entfernten Seite der Sonne befindet, können wir die gesamte uns gegenüberstehende Hälfte als beleuchtet sehen, und Venus sieht aus wie ein Vollmond. Wenn Venus, Sonne und Erde einen rechten Winkel bilden, sieht Venus halb erleuchtet aus, wie ein halber Mond.

Wenn Sie nun zwei beliebige Innenwinkel in einem Dreieck messen können und die Länge einer seiner Seiten kennen, können Sie die Länge einer anderen Seite bestimmen. Da Huygens den Sonne-Venus-Erde-Winkel (aus den Phasen) kannte und er den Sonne-Erde-Venus-Winkel direkt messen konnte (einfach durch Messung der scheinbaren Entfernung der Venus von der Sonne am Himmel), musste er nur die Entfernung von der Erde zur Venus. Dann könnte er eine einfache Trigonometrie verwenden, um den Abstand Erde-Sonne zu bestimmen.

Hier stolperte Huygens. Er wusste, dass, wenn man die scheinbare Größe eines Objekts misst und seine wahre Größe kennt, man die Entfernung zu diesem Objekt bestimmen kann. Huygens glaubte, die tatsächliche Größe der Venus zu kennen, indem er unwissenschaftliche Techniken wie Numerologie und Mystik verwendete. Mit diesen Methoden dachte er, dass die Venus die gleiche Größe wie die Erde hat. Wie sich herausstellt, ist das richtig! Die Venus ist in der Tat sehr nahe daran, die gleiche Größe wie die Erde zu haben, aber in diesem Fall hat er es rein zufällig geschafft. Aber da er die richtige Nummer hatte, bekam er die ungefähr richtige Nummer für die AU.

Grundsätzlich verwendete Huygens gute Methoden, außer der Verwendung von "Numerologie und Mystik", um die Größe der Venus zu bestimmen. Er hatte Glück, dass die Venus fast die Größe der Erde hatte, was seine Schätzung für die AU ziemlich nahe kam.

Nicht lange danach benutzte Cassini die Parallaxe des Mars, um die AU zu bestimmen. (Gleicher Artikel wie oben verlinkt.)

Im Jahr 1672 verwendete Cassini eine Methode mit Parallaxe auf dem Mars, um die AU zu erhalten, und seine Methode war Korrekt.

Parallaxe ist der scheinbare Winkelunterschied, der aufgrund der unterschiedlichen Beobachtungspositionen beobachtet wird. Je kleiner die Parallaxe, desto größer der Abstand.

Die Genauigkeit der resultierenden Berechnung hängt jedoch von der Genauigkeit der Beobachtungen ab, und Messungen der Parallaxe sind nicht so genau.

Im Jahr 1716 veröffentlichte Edmond Halley eine Möglichkeit, einen Venustransit zu verwenden, um die Sonnenparallaxe genau zu messen, d.

Aufgrund des Breitenunterschieds der Beobachter scheint sich die Venus entlang unterschiedlich langer Sehnen über die Sonnenscheibe zu bewegen. Da die Bewegung der Venus nahezu gleichförmig ist, wäre die Länge jedes Akkords proportional zur Dauer des Transits. Beobachter müssten also eigentlich nicht messen alles, was sie nur tun müssten Zeit die Durchfahrt. Glücklicherweise waren existierende Pendeluhren für diesen Zweck mehr als ausreichend genau.

Sie konnten den Transit, der Stunden dauern würde, mit großer Präzision planen. Sie mussten jedoch bis zum nächsten Venustransit im Jahr 1761 warten. Dann beobachteten Beobachter den Schwarztropfeneffekt, der es sehr schwierig machte, das Ereignis von Anfang bis Ende genau zu bestimmen.

Der Effekt des schwarzen Tropfens kann nicht vollständig beseitigt werden, aber er ist bei Beobachtungen mit Teleskopen von mangelhafter optischer Qualität (wie viele von denen, die beim Transit von 1761 verwendet wurden) und in kochender oder instationärer Luft viel stärker. Verwirrung über die Zeiten der internen Kontakte. ergaben Kontaktzeiten, die sich bei den Beobachtern aufgrund des schwarzen Tropfens um bis zu 52 Sekunden unterschieden.

Am Ende gibt es eine breite Palette veröffentlichter Werte, von 8,28 Bogensekunden bis 10,60 Bogensekunden.

Aber dann war da der Transit von 1769. Beobachtungen in Norwegen und in der Hudson Bay wurden für die nördlichen Beobachtungen gemacht, und Kapitän James Cook wurde nach dem heutigen Tahiti geschickt, um eine südliche Beobachtung zu machen. Jérôme Lalande stellte die Zahlen zusammen und berechnete eine Sonnenparallaxe von 8,6 Bogensekunden, nahe der modernen Zahl von etwa 8,794 Bogensekunden. Diese Berechnung ergab die erste ziemlich genaue Berechnung des Abstands Erde-Sonne von 24.000 Erdradien, was bei einem Erdradius von 6.371 km etwa 153.000.000 km entspricht, wobei der akzeptierte Wert etwa 149.600.000 km beträgt.


Es geschah lange vor Newton. Im zweiten Jahrhundert v. Chr. berechnete Hipparchos die Mondparallaxe, um einen Wert für den minimalen und maximalen Abstand von Erde und Mond zu berechnen. Seine Ergebnisse kommen der modernen Berechnung dieser Distanz sehr nahe.

Sie können hier darüber lesen: Toomer G.J. (1974), "Hipparchus über die Entfernungen von Sonne und Mond." Archives for the History of the Exact Sciences 14: 126–142.

Dies ist eine schlecht definierte Frage. Es kann interpretiert werden als "Wer war der Erste, der VERSUCHT hat, die Entfernung zum Mond zu messen" oder "Wer war der Erste, der eine richtige Zahl angegeben hat" und was als richtige Zahl gezählt wird.

Und selbst das definiert die Frage nicht genau. Die entscheidende Frage: "in welchen Einheiten"? Es ist relativ einfach, die Entfernung in Bezug auf den Radius der Erde zu messen. Aber es ist eine andere Sache, ob Sie die Antwort in Meilen, Kilometern oder Stadien haben möchten.

Der früheste schriftliche Beweis, der überlebt hat, ist ein rein theoretisches Werk von Aristarch, in dem er einige beteiligte Mathematik erklärt. Aus dem Buch kann man schließen, dass er in der Praxis kaum etwas gemessen hat.

Der spätere Hipparchos hatte bereits die Vorstellung von der Größenordnung der Mondparallaxe (dies entspricht der Entfernungsmessung in Bezug auf den Erdradius). Die meisten Alten diskutierten jedoch nicht die Entfernung, wie wir sie verstehen, sondern nur Verhältnisse, zum Beispiel das Verhältnis der Entfernung zur Sonne und zum Mond oder die Parallaxe des Mondes, die groß genug ist, um mit primitiven Werkzeugen gemessen zu werden. Um von der Mondparallaxe zur Entfernung in einigen herkömmlichen Längeneinheiten zu gelangen, muss man die Größe der Erde kennen. Die Größe der Erde wurde von Eratosthenes gemessen, aber es wird noch diskutiert, wie genau seine Messung war.

Das Problem ist, dass er die Antwort Stadien gibt und niemand weiß, wie lange sein Stadion war. Nach ihm wurden nur wenige andere Messungen durchgeführt, aber noch als Newton ein Student war, wurde ihm beigebracht, dass der Grad des Meridians 60 (britische) Meilen beträgt. Es gab keine Möglichkeit, die Entfernung zum Mond zu messen, ohne den Radius der Erde zu kennen.


Die jahrhundertelange Suche, eine Sekunde zu messen

Auf über 1.400 Fuß, in den Ausläufern der Colorado Rockies, justieren Uhrmacher Spiegel und Feinabstimmung von Lasern auf der nie endenden Reise, um die Zeit zu definieren.

Es gibt eine elegante, einfache und absolut genaue Methode, die zweite zu definieren. Eine Sekunde ist 1/86.400 der Zeit, die die Erde braucht, um sich einmal um ihre Achse zu drehen. Bei 24 Stunden pro Tag, 60 Minuten pro Stunde und 60 Sekunden pro Minute hat ein Tag 86.400 Sekunden. Es gab nie eine genauere Definition für die zweite und wird es auch nie geben.

Wenn die reale Welt doch nur so einfach wäre.

Diese saubere, mathematische Definition hat ein großes Problem: Die Länge eines Tages ändert sich geringfügig. Sie kann von Jahr zu Jahr variieren, basierend auf einer Reihe von Faktoren, von der Menge des Schneefalls an den Polen bis hin zu Weltraumwetterpartikeln, die unseren Planeten treffen. Zusätzlich zu den zufälligen Schwankungen verlangsamt sich die Erdrotation aufgrund der Gezeitenkräfte des Mondes allmählich, was unsere Tage verlängert. Der International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS) korrigiert dies, indem er entscheidet, wann ein Jahr eine Schaltsekunde haben wird. Wir hatten letztes Jahr einen.

In den letzten Jahrzehnten haben Wissenschaftler immer ausgefeiltere Wege ausprobiert, um die Sekunde so genau und konsistent wie möglich zu definieren. Die Leute, die diesen Job für die Vereinigten Staaten machen, arbeiten beim National Institute of Standards and Technology (NIST) in Boulder, Colorado. Ich ging dorthin, um zu sehen, wie sie die Welt pünktlich am Laufen halten.

Eine kurze Geschichte einer kurzen Zeit

Der persische Gelehrte Al-Biruni verwendete zum ersten Mal den Begriff "Sekunde" um das Jahr 1000. Er definierte ihn sowohl als Tages-, Stunden- und Minutenbruchteile nach dem Mondzyklus. Die ersten mechanischen Uhren zur Kennzeichnung der Sekunde erschienen im 16. Jahrhundert, und 1644 verwendete der französische Mathematiker Marin Mersenne zum ersten Mal ein Pendel, um die Sekunde zu definieren, was zur internationalen Akzeptanz von Standuhren bis zum Ende des 17. Jahrhunderts führte. Im 19. Jahrhundert arbeiteten wissenschaftliche Institutionen daran, die Sekunde astronomisch zu definieren, und in den 1940er Jahren definierte ein internationales Abkommen die Sekunde als 1&frasl86.400 eines mittleren Sonnentages.

In den 1950er Jahren erkannten Forscher jedoch, dass die Erdrotation nicht konsistent genug ist, um eine Standardzeiteinheit bereitzustellen. Stattdessen wurde die Sekunde entsprechend der Länge eines Jahres neu definiert und wurde offiziell der Bruch 1&frasl31.556.925.9747 des Jahres 1900. Die Definition würde nicht von Dauer sein.

Ungefähr zur gleichen Zeit wurden die ersten genauen Atomuhren entwickelt, die Cäsium verwendeten. Schließlich war hier ein natürliches Phänomen, das präzise und konsistent genug war, um ein zweites zu definieren. 1967 definierte die 13. Generalkonferenz des Internationalen Komitees für Maß und Gewicht die zweite offiziell als "die Dauer von 9.192.631.770 Strahlungsperioden, die dem Übergang zwischen den beiden Hyperfeinniveaus des Grundzustands des Cäsium-133-Atoms entsprechen". Und das ist seither die offizielle Definition geblieben.

Amerikas bestes Zeitlabor

Mit der neuen offiziellen Definition einer Sekunde wurde das Problem zu einem Problem der Ingenieurwissenschaften, der Chemie und der Physik, da Wissenschaftler auf der ganzen Welt zusammenarbeiten, um die konsistentesten Uhren zu bauen, die je konzipiert wurden. In den Vereinigten Staaten definiert NIST die Sekunde, und ihre Messung wird mit den Messungen anderer Institutionen auf der ganzen Welt gemittelt, um die koordinierte Weltzeit (UTC) zu erstellen.

NIST verwendet zwei primäre Uhren, um die Sekunde zu messen, die als F1 und F2 bezeichnet werden. Bei diesen Geräten handelt es sich nicht wirklich um Uhren im herkömmlichen Sinne, sondern um Experimente der Teilchenphysik, die darauf abzielen, die spezifische Frequenz elektromagnetischer Strahlung zu finden, die das äußere Elektron eines Cäsiumatoms zum Überleitung. Diese Frequenz beträgt genau 9.192.631.770 Hertz und fällt in den Mikrowellenbereich des elektromagnetischen Spektrums.

"Es ist ungefähr das Vierfache der Frequenz, mit der Ihr Mikrowellenherd läuft", sagt NIST-Physiker Steve Jefferts, leitender Designer der F1 und F2 und der Uhrenguru, der die Kalibrierungen vornimmt, um die Zeit in Amerika zu definieren.

Der einzige große Unterschied zwischen den Uhren besteht darin, dass F2 neuer ist und seine Kammer in einen Flüssigstickstoffbehälter eingeschlossen ist, um das System zu kühlen, was Hintergrundstörungen verringert und die Uhr genauer macht. Interessanterweise hatte NIST bereits ein Modell erstellt, um Störungen in der F1-Uhr zu korrigieren, und nach dem Bau von F2 konnten sie bestätigen, dass die verwendeten Berechnungen korrekt waren, was F1 effektiver machte.

Als ich die NIST-Labors in Boulder besuchte, hatten die Teams gerade die Demontage und den Umzug der F1-Cäsium-Brunnenuhr in ein neues Gebäude abgeschlossen. F2 wird als nächstes verschoben, sobald sie F1 wieder zum Laufen bringen. Ich fand Jefferts dabei, wie er an der Formel 1 herumbastelte, "mitten in einem riesigen Tune-up".

Er hatte die gesamte Brunnenkammer, die etwa 600 Pfund wiegt, vom Optiktisch genommen und zerlegt, um interne Komponenten zu ersetzen. Als er es wieder aufsetzte, mussten alle genau ausgerichteten Spiegel und Glasinstrumente, die mit dem Optiktisch verschraubt waren, neu justiert werden, an denen er in den letzten drei Tagen gearbeitet hatte. Auf den Tischen waren Schraubenschlüsselsätze, Zangen, Drahtschneider und optische Instrumente verstreut.

„Geben Sie mir eine Minute, um den Raum zu sichern“, sagte Jefferts, nachdem er hinter einer verdunkelten Tür zum Labor hervorgekommen war. "Hier drin sind Laser, gefährliche."

Große rote Lampen säumen die Flure des NIST vor jeder Labortür, und wenn sie eingeschaltet sind, bedeutet dies, dass Laser in den Räumen eingeschaltet sind und Augenschutz erforderlich ist. Bei meinem Besuch in der Einrichtung waren fast alle roten Lampen eingeschaltet. Uhrmacher, diejenigen, die die Zeit studieren und messen, waren damit beschäftigt, an Atomuhren zu basteln und Messungen vorzunehmen.

Eine Uhr aus Mikrowellenlasern

Bitten Sie Jefferts, zu erklären, wie die Uhr funktioniert, und es dauert nicht lange, bis die allgemeine Relativitätstheorie und die Quantenmechanik Teil des Gesprächs werden.

Die F1- und F2-Uhren zählen keine Sekunden, sagt er. Sie messen Maser, bei denen es sich um Mikrowellenlaser handelt, um ein Signal zu finden, das genau 9.192.631.770 Hz beträgt. Mit rund 9,2 Milliarden Zyklen pro Sekunde kann dann die Frequenz dieses Masers nach seiner offiziellen Definition zur Messung der Sekunde verwendet werden. Das Problem ist, dass, obwohl Sie genau 9.192.631.770 Hz einwählen können, es mit der Zeit "driftet", so dass die Uhren ständig kalibriert werden müssen.

Die Kalibrierung erfolgt mit dem Alkalimetall Cäsium. Ein Cäsiumatom hat ein Elektron, das seinen Kern im höchsten Energieniveau umkreist, ganz allein. Dieses einsame äußere Elektron ist entweder "Spin-Up" oder "Spin-Down", was sich auf eine Quantenmessung des Drehimpulses des Elektrons bezieht. Dieser Spin erzeugt ein Magnetfeld, und das Magnetfeld ist entweder auf das Magnetfeld des Atomkerns ausgerichtet oder nicht. Ein Maser, der genau 9.192.631.770 Hz hat, zwingt das äußere Elektron dazu, von Spin aufwärts zu Spin abwärts zu wechseln oder umgekehrt.

"Geben Sie mir eine Minute, um den Raum zu sichern. Hier drin sind Laser an, gefährlich."

Hier ist also, was los ist. Eine gasförmige Kugel aus etwa 10 Millionen Cäsiumatomen wird in den Boden einer zylindrischen Vakuumkammer, der "Brunnen", freigesetzt. Die Kammer verfügt über vier Schichten magnetischer Abschirmung, und beim F2 hält das Gehäuse aus flüssigem Stickstoff die Temperaturen rund um das gesamte System konstant bei etwa 80 Kelvin oder -193 Grad Celsius.

Laser werden verwendet, um die Atome zu verlangsamen und auf den absoluten Nullpunkt abzukühlen, und dann werden weitere Laser verwendet, um die Cäsiumkugel in die Kammer zu heben. Dadurch werden alle äußeren Elektronen der Atome nach ihren Kernen ausgerichtet. Die Cäsiumkugel passiert den Maser am oberen Ende der Kammer. Bei einer Kalibrierung auf genau 9.192.631.770 Hz zwingt der Maser jedes einzelne der äußeren Elektronen der Atome zum Übergang. Die Atomkugel setzt sich dann wieder auf den Boden der Kammer und wird mit zusätzlichen Lasern gemessen, um zu sehen, wie viele übergegangen sind.

"Okay, ich habe dich gerade angelogen", sagt Jefferts, nachdem ich das Konzept endlich verstanden habe.

Das Problem ist, dass, wenn Sie 10 Millionen Cäsiumatome und alle bis auf drei Übergänge messen, Sie wissen, dass die Maser-Frequenz geringfügig daneben liegt, aber Sie wissen nicht, ob sie zu hoch oder zu niedrig ist. Jefferts kalibriert den Maser also absichtlich auf eine zu hohe und eine zu niedrige Frequenz. Wenn die beiden Messungen gleich sind, kann er die durchschnittliche Frequenz für die Landung auf 9.192.631.770 Hertz berechnen.

Dieser Maser, der durch ein Kabel läuft, wird dann in einem High-Tech-Temperatur- und Druckbehälter und einer umgebauten Brutkammer für Eier aufbewahrt. Die Messung wird dann verwendet, um eine Reihe von kommerziellen Atomuhren zu bewerten, die ebenfalls in Brutkammern für Eier aufbewahrt werden, und ihnen eine gewichtete Note zu geben. Die Zeit der kommerziellen Uhren wird entsprechend ihrer gewichteten Note gemittelt und das legt die offizielle Zivilzeit für die Vereinigten Staaten fest. Einfach oder?

Die ungewisse Zukunft der Zeit

2016 hatte also eine Schaltsekunde. Aber im Gegensatz zu Schaltjahren sind Schaltsekunden nicht im Voraus vorhersehbar. Der Klimawandel, der Eis an den Polen als Wasser zum Äquator schickt, wird die Inkonsistenzen in der Erdrotation noch deutlicher machen.

Diese Änderungen weiterhin mit Schaltsekunden zu korrigieren, ist ein umstrittenes Thema. Die Schaltsekunde ist teuer für Computer- und Finanzinstitute, die sie in Berechnungen und Modifikationen berücksichtigen müssen. Daher denken viele Leute, wir sollten die Schaltsekunden einfach ansammeln lassen, bis wir einen vollständigen Sprung haben Minute, und nehmen Sie dann die Anpassung vor. Jefferts stimmt jedoch mit den meisten Astronomen überein und ist der Meinung, dass wir die Schaltsekunde behalten sollten.

„Von diesem Standpunkt aus bin ich hier sicherlich in der Minderheit. Ich bin Seemann und habe vor vielen Jahren Himmelsnavigation gelehrt, und so habe ich irgendwie diese sehr persönliche Idee, dass die Sonne, verdammt noch mal, sein sollte … am 21. März oder 20. März [Frühlings-Tagundnachtgleiche] um Mittag in Greenwich. Wir sollten keine Schaltsekunden ansammeln, damit das stimmt nicht mehr."

Schaltsekunden sind bei weitem nicht die einzige anhaltende Unsicherheit über die Zeit. Die derzeitige Definition einer Sekunde, 9.192.631.770 Perioden eines Masers, die den Übergang von Cäsium bewirkt, ist nicht perfekt. Zum einen ist die Dauer einer Sekunde, wie sie derzeit definiert ist, aufgrund der allgemeinen Relativitätstheorie in der Höhe leicht vom Meeresspiegel abweicht, sodass Korrekturen vorgenommen werden müssen. Es gibt auch das grundlegendere Problem, das unsere aktuelle Messung nicht ist Exakt 1&frasl86.400 eines Tages. It could be more accurate, and as a matter of fact, we have clocks that are more accurate.

These optical clocks, as they are called, work similarly to cesium fountain clocks. However, instead of levitating a ball atoms, they simply trap those atoms in place in a chamber with a system of lasers and then use one specific laser to cause them to transition. The difference is in the frequency. A laser in the visible spectrum has a frequency that is around ten thousand times higher than the 9,192,631,770 Hz maser. A definition for the second based on an optical clock would therefore be counted as some 90 trillion periods of radiation, sometimes called "ticks," rather than 9 billion, as it is now.

The problem is no one can agree on which atoms are the best ones to use.

"Here in Boulder, if you walk over to JILA, Jun Ye will tell you that strontium is obviously the right atom to replace cesium with," says Jefferts. "And if you walk down to the end of the hall here, those guys will tell you ytterbium is absolutely the right atom. And then if you walk to the hall over there, those guys will be like no it's aluminum ions. Unless of course you go to the room next door, at which point it's mercury ions, I'll tell you it's mercury ions!"

Additionally, lawmakers, who Jefferts says often have trouble grasping the definition of the second in the first place, are unlikely to change the standard unless they have a practical reason. If there is a financial incentive, or a need to make computers more accurate, for example, the official definition of a second could be changed to an optical clock measurement. But whether that will happen in our lifetimes is unknown.

Until then, like Jefferts, you might just want to memorize the number 9,192,631,770, lest you lose track of the time.


Scientists very quickly decided to add a scale to their thermometers, but every scientist did it his own way. One used freezing and boiling points of water, another used freezing points of salt water and pure water, and still another made a scale where 0 degrees was ice melting and 12 degrees was human body temperature!

Eventually a German engineer named Fahrenheit, who was a thermometer manufacturer with a major market share, imposed his version on everyone else, and we got the Fahrenheit scale with 180 degrees between melting ice and boiling water. A few years later, a Swedish astronomer named Celsius proposed a different scale of 100 degrees, and we're still arguing about which scale is better. (Well, actually, scientists know that celsius is best, but Americans are a stubborn lot. )

Nevertheless, as thermometer manufacture became more standardized, the temperature estimates become less uncertain, and eventually only thermometer measurements are used -- the red data line.


Ellipsoidal era

The period from Eratosthenes to Picard can be called the spherical era of geodesy. A new ellipsoidal era was begun by Newton and the Dutch mathematician and scientist Christiaan Huygens. In Ptolemaic astronomy it had seemed natural to assume that Earth was an exact sphere with a centre that, in turn, all too easily became regarded as the centre of the entire universe. However, with growing conviction that the Copernican system is true—Earth moves around the Sun and rotates about its own axis—and with the advance in mechanical knowledge due chiefly to Newton and Huygens, it seemed natural to conceive of Earth as an oblate spheroid. In one of the many brilliant analyses in his Principia, published in 1687, Newton deduced Earth’s shape theoretically and found that the equatorial semiaxis would be 1 /230 longer than the polar semiaxis (true value about 1 /300 ).

Experimental evidence supporting this idea emerged in 1672 as the result of a French expedition to Guiana. The members of the expedition found that a pendulum clock that kept accurate time in Paris lost 2 1 /2 minutes a day at Cayenne near the Equator. At that time no one knew how to interpret the observation, but Newton’s theory that gravity must be stronger at the poles (because of closer proximity to Earth’s centre) than at the Equator was a logical explanation.

It is possible to determine whether or not Earth is an oblate spheroid by measuring the length of an arc corresponding to a geodetic latitude difference at two places along the meridian (the ellipse passing through the poles) at different latitudes, which means at different distances from the Equator. This can be seen from the figure , in which the geodetic latitude at any point (P) is represented by the angle made between a line perpendicular to the ellipsoidal surface at the point P and the equatorial plane. This angle differs from the geocentric latitude that is determined by a line directed from the point P toward Earth’s centre. Such measurements of arc were made by the astronomer Gian Domenico Cassini and his son Jacques Cassini in France by continuing the arc of Picard north to Dunkirk and south to the boundary of Spain. Surprisingly, the result of that experiment (published in 1720) showed the length of a meridian degree north of Paris to be 111,017 metres, or 265 metres shorter than one south of Paris (111,282 metres). This suggested that Earth is a prolate spheroid, not flattened at the poles but elongated, with the equatorial axis shorter than the polar axis. This was completely at odds with Newton’s conclusions.

In order to settle the controversy caused by Newton’s theoretical derivations and the measurements of Cassini, the French Academy of Sciences sent two expeditions, one to Peru led by Pierre Bouguer and Charles-Marie de La Condamine to measure the length of a meridian degree in 1735 and another to Lapland in 1736 under Pierre-Louis Moreau de Maupertuis to make similar measurements. Both parties determined the length of the arcs by using the method of triangulation. Only one baseline, 14.3 kilometres long, was measured in Lapland, and two baselines, 12.2 and 10.3 kilometres long, were used in Peru. Astronomical observations for latitude determinations from which the size of the angles was computed were made by using the zenith sectors having radii up to four metres. The expedition to Lapland returned in 1737, and Maupertuis reported that the length of one degree of the meridian in Lapland was 57,437.9 toises. (The toise was an old unit of length equal to 1.949 metres.) This result, when compared with the corresponding value of 57,060 toises near Paris, proved that Earth was flattened at the poles. Later, large errors were found in the measurements, but they were in the “right direction.”

After the expedition returned from Peru in 1743, Bouguer and La Condamine could not agree on one common interpretation of the observations, mainly because of the use of two baselines and the lack of suitable computing techniques. The mean values of the two lengths calculated by them gave the length of the degree as 56,753 toises, which confirmed the earlier finding of the flattening of Earth. As a combined result of both expeditions, these values have been reported in the literature: semimajor axis, ein = 6,397,300 metres flattening, F = 1 /216.8 .

Almost simultaneously with the observations in South America, the French mathematical physicist Alexis-Claude Clairaut deduced the relationship between the variation in gravity between the Equator and the poles and the flattening. Clairaut’s ideal Earth contained no lateral variations in density and was covered by an ocean, so that the external shape was an equipotential of its own attraction and rotational acceleration. Under these assumptions, gravity at sea level can be written as a function of latitude ϕ in the form

The expression deduced by Clairaut is wo m = centrifugal acceleration at Equator / attraction at Equator.

The quantity m is on the same order of magnitude as F it can be obtained more precisely by calculation than by measurement. Clairaut’s result is accurate only to the first order in F, but it shows clearly the relationship between the variation of gravity at sea level and the flattening. Later workers, particularly Friedrich R. Helmert of Germany, extended the expression to include higher-order terms, and gravimetric methods of determining F continued to be used, along with arc methods, up to the time when Earth-orbiting satellites were employed to make precise measurements (sehen the table).

Historical determinations of the Earth's radius and flattening
*Flattening denoted by F.
author Jahr Methode equatorial radius (in metres) l/F*
P. Bouguer and P.-L. M. de Maupertuis 1735–43 arc 6,397,300 216.80
G.B. Airy 1830 arc 6,376,542 299.30
A.R. Clarke 1866 arc 6,378,206 295.00
NS. Helmert 1884 gravimetric 299.25
J.F. Hayford 1906 arc 6,378,283 297.80
W.A. Heiskanen 1928 gravimetric 297.00
H. Jeffreys 1948 arc 6,378,099 297.10

Numerous arc measurements were subsequently made, one of which was the historic French measurement used for definition of a unit of length. In 1791 the French National Assembly adopted the new length unit, called the metre and defined as 1:10,000,000 part of the meridian quadrant from the Equator to the pole along the meridian that runs through Paris. For this purpose a new and more accurate arc measurement was carried out between Dunkirk and Barcelona in 1792–98. These measurements combined with those from the Peruvian expedition yielded a value of 6,376,428 metres for the semimajor axis and 1 /311.5 for the flattening, which made the metre 0.02 percent “too short” from the intended definition.

The length of the semimajor axis, ein, and flattening, F, continued to be determined by the arc method but with modification for the next 200 years. Gradually instruments and methods improved, and the results became more accurate. Interpretation was made easier through introduction of the statistical method of least squares.


The Evolution of the Meter

Though you've likely never given it much thought, a universally accepted unit of measurement like the humble meter is an amazing thing. It lets scientists separated by culture, language, race and even thousands of miles of geography work together on equations and problems like they were sitting next to each other. So how did this unit of measurement come to be?

Well, before we discuss the meter, it's important to understand what came first. Prior to the meter, Europe's standard-ish unit of measurement was yards and inches. Though today there is an agreed exact length for an inch, go back a few hundred years and the definition was a little more lax.

For example, for hundreds of years, the official definition of an inch was as follows.

For those of you who don't care for barley, in some places an inch was equal to the combined length of 12 poppy seeds instead. As discussed in the book, The Britannica Guide to Numbers and Measurement, the above definition was brought in during the rein of King Edward II in the 14th century. However, it's known that barleycorns were a standard unit of measurement for hundreds of years before this dating all the way back to the Anglo-Saxons.

Also, earlier than this in 1150, King David of Scotland declared "the breadth of a man's thumb" as the standard unit of measurement, which like many of these other measurements, while practical in some respects, is massively stupid if you care for fine-point accuracy. However, throughout England, it was the barleycorn that reined supreme, virtually unchallenged for hundreds of years.

Amazingly, a universally accepted value for the inch wasn't put into practise worldwide until July 1, 1959, after a number of countries collectively signed the International yard and pound agreement earlier that year in February. The countries, which included, the US, Canada, Britain, South Africa, New Zealand and Australia came to the conclusion that an inch was to be officially and universally recognised as being 25.4 Millimeters.

So what made these fancy metric units so accurate that they were deemed better for measuring the length of an inch than barleycorns? Well it's because the meter was derived from something everyone on Earth could use for reference, the Earth itself.

The idea for the meter as a unit of measurement was first proposed during the French Revolution. As an example of just how necessary a universally accepted unit of measurement was needed, according to Ken Adler, author of, The Measure of All Things: The Seven-Year Odyssey that Transformed the World , there were around 250,000 different units of weights and measure in use in France during that time.

Now originally there were two proposed methods of discovering a standard unit of measurement the first involved a pendulum with a half period of a single second. The alternate idea put forward was to find the length of one quadrant of the Earth's meridian and divide it by 10 million.

The French Academy Of Science opted for the latter due to the fact that gravity can vary ever so slightly depending on where you are on Earth, which would affect the swing of a pendulum and result in a standard, world-wide measurement being impossible to discern.

However, even though a method of deriving the unit was agreed upon in 1791, the exact distance of one quadrant of the Earth's meridian wasn't known at that time. To discover it, two notable French astronomers of the era, Pierre Méchain and Jean-Baptiste Delambre were sent in opposite directions from Paris to work out the length of the Earth's meridian between Dunkirk and Barcelona.

What should have taken the two men little more than a year, actually ended up taking 7 years, which is where the title of Ken Adler's book mentioned above came from. Why did it take so long? Loads of reasons not the least of which was that they were frequently arrested during their respective journeys- traipsing around surveying things presumably looked suspicious to authorities during the French Revolution.

They eventually got the needed measurements, but there was a problem- Méchain made a small, but nonetheless significant error very early on in the process of mapping the meridian, which wasn't discovered until later. He failed to take into account that the rotation of the Earth made for a non-uniform shape. As a result, this unintentionally threw off the entire result by a very small margin. This mistake proceed to haunt Méchain for the rest of his life, which wasn't long. In the process of traveling and attempting to correct the error a few years later, he contracted yellow fever and died.

In the end, the mistake resulted in the first meter being off by approximately 1/5 of a millimeter from what the definition stated.

While the pair were off gallivanting around Europe though, the French still needed something to call a meter, so they had several platinum bars cast based on earlier, less exact calculations. When the pair returned and the exact-ish figure for a meter was calculated, the bar closest to this result was placed in a vault and it became the official standard of meter measurement in 1799. Later that year, the so dubbed, Metric System was implemented across France.

This platinum bar, known as the mètre des Archives was actually used as the literal measuring stick to which all other meters were measured for a few years. However, pressure quickly mounted on the scientific community to find a more effective, easily reproduced method of discerning the length of a meter as more and more countries began to implement the metric system.

After all, meter sticks being cast from the platinum original were prone to both damage and general wear and tear, resulting in no one being totally sure they were using the exact same definition as the other guy, which is kind of a bad thing when you're trying to do science that requires exacting measurements.

To combat this confusion and so that a universally agreed upon standard for the meter could be arranged, representatives from over two dozen countries were invited to attend The International Metre Commissionin Paris. These representative met several times from 1870-1872 and decided on the casting of several new "metric prototypes" made of 90% platinum and 10% iridium, which would become the new standard everyone measured off of.

As time has progressed, we've gotten a bit more exacting about the process of measuring the meter. Starting in 1960, the official definition changed to:

…the length equal to 1,650,763.73 wavelengths in vacuum of the radiation corresponding to the transition between the levels 2p10 and 5d5 of the krypton 86 atom.

This lasted only until 1983 when the definition of a meter again changed as the technology to measure it continued to improve.

Today, the measuring of a meter has come full circle bringing us back to the original discarded suggestion of using time, though we've gotten a bit more advanced than pendulums. Specifically, a meter is defined as being exactly :

The length of the path travelled by light in vacuum during a time interval of 1/299,792,458 of a second.

This is a figure that was agreed upon after scientists measured it using something all good science should try to incorporate for maximal awesomeness- lasers.

How does the modern version compare to the original measurements by Méchain and Delambre? It turns out their meter was only off from the modern definition by half a millimeter. Nicht zu schäbig.