人類(lèi)生活在三維的空間里，空間反映了物質(zhì)運動(dòng)的廣延性或者說(shuō)延展性?？臻g中兩點(diǎn)之間的距離為長(cháng)度，那么人們是怎樣測量長(cháng)度的呢？你可能會(huì )說(shuō)拿把尺子來(lái)測量一下，但是尺子上的那些刻度又是怎么來(lái)的呢？

其實(shí)任何長(cháng)度的計量都是通過(guò)與某一個(gè)長(cháng)度基準比較而進(jìn)行的。在最開(kāi)始選擇基準長(cháng)度的時(shí)候，人類(lèi)往往選擇與自身大小差不多的，例如中國古代的尺寸等等。后來(lái)為了能夠在不同國家地區之間確定一個(gè)共同的基準長(cháng)度，人們選擇了米作為國際單位制中長(cháng)度的基本單位。

國際上對長(cháng)度基準米的定義做過(guò)三次正式的規定。在1792年~1799年之間，法國科學(xué)院測量計算了通過(guò)巴黎的子午線(xiàn)從北極到赤道之間的長(cháng)度，并以這段長(cháng)度的千萬(wàn)分之一定義為米，但在這基準確定之后，許多精確測量都表明這基準和所要表達的值略有差異，差了約0.23mm，相對誤差約0.023%。

格林威治子午線(xiàn)

19世紀80年代出于對精確度的要求，召開(kāi)了一系列的國際大會(huì )來(lái)設計新的米標準。在1889年的第一屆國際計量大會(huì )上，規定將保存在法國塞弗爾國際計量局中的鉑銥合金棒，在0℃時(shí)兩條刻線(xiàn)的距離定義為以米，這是長(cháng)度計量的實(shí)物基準。但實(shí)物基準很難保證不隨時(shí)間改變，也很難防止意外，如被戰爭，地震或其他災害所毀壞。

物理學(xué)家就想到用長(cháng)度的自然基準代替實(shí)物基準。在光干涉技術(shù)發(fā)明以后，人們可以將實(shí)物的長(cháng)度與光的波長(cháng)進(jìn)行比較。1960年第11屆國際計量大會(huì )上，決定用氪86原子的橙黃色光波來(lái)定義米。規定米為這種光波長(cháng)的1650763.73倍，其精度為，實(shí)現了長(cháng)度的自然基準。但是氪86不易取得。

隨著(zhù)科學(xué)的發(fā)展，人們發(fā)現在任何慣性系中，真空中的速都是相同的。逐漸傾向于用光速來(lái)重新定義米，遠優(yōu)于氪86對米定義的精度。在70年代光速的測定已經(jīng)非常精確，1983年10月第17屆國際計量大會(huì )又通過(guò)了新的規定，米是光在真空中秒的時(shí)間間隔內走過(guò)路程的長(cháng)度。

平時(shí)我們還會(huì )接觸到一些其它的長(cháng)度單位，都是基于米而衍生出來(lái)的。方便人們對不同的空間尺度進(jìn)行計量。

對小尺度空間測量，常用單位有

毫米（mm） 1mm=m=m，10mm=1cm

微米（μm） 1μm=m=m

納米（nm） 1nm=m=m

對大尺度空間測量的單位有

千米（km） 1km=1000m=m，千米也叫公里

一個(gè)天文單位表示太陽(yáng)與地球間的距離。用AU表示。

1AU=m

一光年等于光傳播一年所經(jīng)過(guò)的距離。用于宇宙星系尺度空間的計量。

1光年=m

總結

國際單位之中長(cháng)度的基本計量單位是米。在此計量基準上衍生出了對于不同空間尺度的長(cháng)度單位，它們之間的相互轉換關(guān)系是物理學(xué)的重要基礎。