Metrenin Hikayesi

Tüm mekânları ile dünyayı ve uzayı ölçüp, modelleyerek yönetirken esas aldığımız, kullandığımız ölçüm aletlerinin de temeli olan metrenin zaman tüneline giriyoruz.

Fransız ihtilaline kadar tüm dünyada birbirinden çok farklı uzunluk ölçüleri kullanılıyordu ve bu durum, sosyal, ticarî ve resmî ilişkileri zorlaştırıyor, bazı karışıklıklara sebep oluyordu. Osmanlı’da “berid”, “kulaç”, “arşın” gibi birimler kullanılırken, İngiltere’de 13. yy’dan beri demirden yapılmış ve bir “yard” uzunluğu temel alan ölçüler kullanılıyordu. Bir “yard” her yerde 3 “feet” ve 1 “feet” her yerde 12 “inç” kabul edildiği için İngiltere’de bir ölçü karmaşası yoktu. Bu nedenle İngiliz Krallığı, Fransa’nın 1790’da yaptığı ölçülerin standartlaştırılması teklifine yanaşmadı. Bu işi tek başına üstlenen Fransız Bilimler Akademisi, tüm uluslarca kabul edilebilecek ölçü sistemi belirleme çalışmasına başladı.

1791’de 1 metre, Ekvator-Kutup arasındaki bir boylam çemberi uzunluğunun 10 milyonda biri olarak tanımlandı. Pratikte meridyen uzunluğu ölçülemediği için o zaman Akademi Paris’ten geçen meridyenin Dunkirk-Barcelona arasındaki kısmını ölçerek, 1 metre uzunluğunu buldu ve Fransa’da metrik sistemin uygulaması başladı.

Diğer taraftan, metrenin daha hassas belirlenmesi için Kral XVI. Louis, 1792’de iki mühendisi bir boylam çemberinin uzunluğunu ölçmekle görevlendirdi. Avrupa’da o zaman sürüp giden savaşlar arasında, iki mühendisin ağır ve karmaşık aletleriyle boylam çemberi ölçümüyle uğraşması, oldukça zor olmuş, birkaç defa casus diye tutuklanmışlardır.

Bu iki mühendis 1798’de meridyen ölçümünü yüz binde üç hata payıyla tamamladı ancak dünyanın basıklığı yanlış bir değerle hesaba katıldığı için yeni metre olması gerekenden 0.2 milimetre daha kısa saptandı. Platinden yapılarak saklanan bu 0.2 milimetreden kısa metre, 1799’dan itibaren 90 yıl uzunluk ölçü birimi olarak yaygın bir şekilde kullanıldı.

1889’da standart metre platin iridyum alaşımından yine aynı uzunlukta ve milyonda bir hata ile yeniden yapıldı. Bu metre 1889’da ağırlık ve uzunluk ölçüleri uluslararası toplantısında kabul edildiği sırada, Ame¬rikalı fizikçiler Michelson ve Morley, metrenin ışığın dalga boyu cinsinden yeniden tanımlanabileceğini öneriyorlardı. Buna karşın, platin iridyum alaşımı olan standart metrenin tam 71 yıl kullanı¬mına devam edildi. Yeni öneriye göre metre, belli dalga boyunda seçilen bir ışığın dalga boyunun şu kadar katı diye tanımlanacaktı. Fakat bilindiği üzere bir ışınım tayfında çok sayıda ve ayrı ayrı görülemeyen birden fazla çizginin birleşimiyle oluşan çizgiler olduğundan Metrenin yeni tanımında, hangi koşullarda hangi madde ışınımının tayfındaki hangi çizginin dalga boyu temel alınmalıydı? 1960 yılında belli bir kripton izotopu içeren tüpten salınan ışınımın tayfındaki en belirgin çizgi temel alınarak, tayf çizgisinin dalga boyunun 165076373 katı alınarak bir milyarda dört metre hata payıyla yeniden tanımlandı. Bu Dünyanın ekvator uzunluğunun ölçümünde sadece 16 santim yanılgı yapmak demekti.

1960 yılında, yeni standart metrenin tanımlanıp kabul edildiği yıl lazer keşfedildi. Lazer ışığıyla istenen dalga boyunda ışınımın elde edilebilmesi ve elde ediliş kolaylığı, standart metrenin yeniden tanımlanması sorusunu yeniden gündeme getirdi.. Yeni öneriye göre, aslında uzunluk ölçü birimi olan metre, zaman ölçüsü cinsinden tanımlanmalıydı. Bu yeni tanımlama yapılana değin, yani 1983 yılına kadar mevcut metotla ölçüm yapılmaya devam edildi.

Bugün zaman, diğer tüm fiziksel büyüklüklerden daha doğru olarak ölçülebilmektedir. 1967’de zaman ölçümünde sezyum saati (caesium clock) kullanılmasının standart ölçü olarak kabul edilmesinden sonra, zaman 300 bin yılda 1 saniye hatayla ölçülebilmektedir.

Bugün ışık hızı için bulunan en doğru değer, saniyede 299.792.458.6 metredir. Yani 1 metre; ışığın 1/299.729.458.6 saniyede aldığı yoldur. Standart metrenin zaman cinsinden bu yeni tanımı, 1983 Paris’te Ölçü Birimleri Uluslararası Toplantısı’nda kabul edildi. 

Bugün total station, lidar/lazer tarama, fotogrametri gibi işlerdeki tüm ölçümlerimizde ve yazılımlarda yaptığımız tüm ölçüm, modelleme ve tasarım süreçlerinde esas alınan metre kavramı buna dayanmaktadır. İngiltere’nin daha önce temelini attığı imperyal sistem ise metre esas alınarak bazı kabullerle düzenlenmiş vaziyette ve metrik sisteme alternatif olarak hala bazı ülkelerde kullanılmaktadır. Bugün birçok çizim/tasarım yazılımında karşılaştığımız metrik/imperyal seçeneği ve dönüşümü buradan ileri gelmektedir.

Bol bilimli günler...