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第 12 章 一米的故事(第1页)

眼见着安宁公主的兴趣又被勾了起来,整个人神采奕奕,宁玉兴高采烈地说:“神洲最初制定米的标准,是以世界的周长来制定的。我们发现世界一周长约八万余里,将其等分为四千万份,其中一份就是一米的长度了。”

“但是,人们很快发现,这样做的误差太大了。从不同的地方测量、经过不同的地势,世界的周长都不一样。更何况世界还处于不停的变动中,其周长本来就是不精确的。这样一来,米的标准更加模糊。”

“经过了一段时间的发展,人们始终没有做出突破性的进展。巧合的是,米最终是因为一个时间单位的确定而确定的,即秒。”

听到这里,“耐不住寂寞”的柳女官又冒出来了:“秒可是时间单位,怎么又确定了米这样的长度单位呢?”

“还以为柳女官生了我的气,不理我了呢!”宁玉笑道:“这是因为米的标准一直悬而未决,大家都希望找到一种放之四海皆准的标准,却一直无法如愿。”

“在这时,秒的标准也遭到了挑战。以往,神洲的秒被定义为‘从日出到日落的时间的八万六千四百分之一’。随着时代的发展,这一定义渐渐地不能再满足神洲的需求。”

古人其实早就已经学会了测量一天日出到日落的长度,就连测量地球的周长,结果也和后世基本相符,因此古人绝不是什么也不懂的小白兔。以数学为例,翻开种花家的现代数学教材,初中以下的知识超过八成以上,其实两千年前就出现了。高中以下的知识超过九成,两百年前也出现了。

没想到柳女官一时脑袋没有转过来,傻傻问道:“为什么是八万六千四百呢?”

“傻阿柳,就像我夏国有十二个时辰一样,这必定是根据神洲的时间单位算出来的呀!”安宁公主笑道。

“确实如此,神洲一天分为二十四个小时,每小时六十分,每分六十秒。”宁玉颔首。

柳女官恍然,一时间红霞满面,娇艳非常。宁玉继续道:“人们迫切需要一种精准、普适的时间标准,直到物理学有了新的发展。物理学家发现,物质在极微观的层面上是有结构的,这就像是海由水组成,而水由水分子组成,水分子又由氢原子和氧原子组成。殿下不理解也没有关系,只要理解这种有结构的事实就可以。”

安宁公主点点头,示意宁玉继续说下去:“更进一步,学者们发现原子有一些非常奇特的属性,打个比方来说每种原子都有它固定的‘振动频率’。于是学者们选取了一种叫做铯的物质,利用铯原子的振动频率定义了秒这一概念。”

宁玉竖起一根手指道:“这一定义十分精确,我东胜神洲有一种装置叫做北斗,可以让人立刻知晓自己处于世界的哪个位置。在这种装置上,便使用了一个这样的原子钟来计时。这个钟号称三百万年仅误差一秒!”

“嘶……”安宁公主倒吸一口凉气:“神乎其神,技惊四座!阿玉,不知为何需要如此精确地定义秒?”

“殿下,一方面这是因为神洲产业对于精度的要求越来越高,另一方面则要说回米制了。”

“公子别卖关子了,你快讲呀!”柳女官急急道。

“好好好”宁玉温声安慰,继续说:“由于一直无法准确定义米,人们退而求其次,决定用秒来定义米。物理学家们发现光的速度是恒定不变的,只需要测量出光在一秒内走过了多少距离,再将其等分,就可以精确地定义出一米的长度。”

“秒作为人们日常使用的时间单位,涉及到行行业业、方方面面。如今,米也是由秒间接定义的,更加提升了秒的重要性。殿下刚才问,为何需要如此精确的定义秒。我仍旧以北斗为例,北斗的计时系统若误差了千分之一秒,则北斗的定位误差将达到六百余里。”

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