Metre bugün, dünyanın hemen her yerinde mesafe ölçmek için kullanılan temel birimdir. Ayak, karış ve inç gibi ölçüler insan vücuduna dayansa da, metrenin böyle bir karşılığı yoktur. Peki, metre tam olarak neye dayanır? Bir metrenin uzunluğunu kim belirledi? Ve elimizdeki bir şeyin gerçekten bir metre olduğunu nasıl anlayabiliriz?
Metre Nedir?
Bu sorunun yanıtı, 18. yüzyıl Fransa’sına gider. O dönemde ölçü birimleri bölgeden bölgeye değiştiği için bilim insanları bu durumdan rahatsızlık duyuyordu. Almanya ile yapılan ticarette bile 15’ten fazla farklı ayak ölçüsüyle uğraşmak zorunda kalıyorlardı.
Bu karmaşaya son vermek isteyen Fransız bilim insanları harekete geçti. Onların önerisiyle Fransız parlamentosu, 1791 yılında evrensel bir uzunluk birimi olan “metre”yi tanımlamaya karar verdi. Yeni birimi, Dünya’nın boyutlarını temel alarak belirlemeyi planladılar. Buna göre metre, Ekvator ile Kuzey Kutbu arasındaki –ve Paris’ten geçen– mesafenin on milyonda biri olacaktı.
Ancak bu mesafe, yani “yer meridyeni çeyreği”, o dönemde kesin olarak bilinmiyordu. Bu belirsizliği gidermek için hükümet iki astronom görevlendirdi. Jean-Baptiste Joseph Delambre kuzeye, Dunkerque’e; Pierre Méchain ise güneye, Barselona’ya gitti. Bu iki şehir aynı boylamdaydı. Bu nedene tam olarak ne kadar uzakta olduklarını bildiğimiz zaman ekvatordan Kuzey Kutbu’na olan mesafe hesaplanabilirdi
İki şehir arasındaki uzaklığı ölçmek için dönemin en gelişmiş yöntemi olan üçgenleme tekniğini kullandılar. Yüksek kulelere ya da dağlara yerleştirdikleri ölçüm aletleriyle çevredeki diğer yüksek noktalara olan açıları belirlediler. Ardından, bu açıları kullanarak mesafeyi hesapladılar.
Fransız Devrimi çalışmaları zaman zaman sekteye uğrattı, ancak yedi yıl süren zorlu ölçümlerin sonunda araştırmacılar veriye ulaştı. Haziran 1799’da, bu veriye dayanarak platin bir çubuk döktüler. Bu çubuk, metrenin ilk fiziksel temsiliydi. Adına da Urmetre dediler.
Bir Metre Nasıl Hesaplandı?
Kısa süre sonra bu ölçümün tam olarak doğru olmadığı ortaya çıktı. Urmetre, hedeflenen uzunluktan yaklaşık 0,2 milimetre daha kısaydı. Yine de bu haliyle geçerli sayıldı. Çünkü araştırmacılar, Dünya’nın kusursuz bir küre olmadığını ve bu nedenle Ekvator-Kuzey Kutbu mesafesinin her yerde aynı olamayacağını fark etmişti.
1875 yılının 20 Mayıs günü, 17 ülkenin temsilcileri Paris’te bir araya gelerek tarihin belki de en az bilinen ama en etkili anlaşmalarından birini imzaladı: Metre Konvansiyonu. O dönemde ülkeler ağırlık ve uzunluk ölçülerini yerel nesnelere, kralların vücut ölçülerine ya da buğday tanelerine göre tanımlıyordu. Bu da büyük bir karmaşaya yol açıyordu. Metre Konvansiyonu, bu dağınıklığa karşı uluslararası düzeyde atılmış cesur bir adımdı.
Toplantıya katılan 17 ülkenin bilim insanları ve diplomatları, ölçüm standartlarını koruyacak resmî bir kurum kurma konusunda anlaşmaya vardı. Paris yakınlarında kurulan bu kurum, Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Bürosu (BIPM) adını aldı.
Bugün BIPM, 64 üye devletin desteğiyle çalışmalarını sürdürüyor ve köprülerden akıllı telefonlara kadar her şeyin temelini oluşturan Uluslararası Birim Sistemi’ni (SI) yönetiyor.
Metre Tarihinde Son Durak: Işık Hızını Kullanmak
Ancak bu tanımın ciddi bir sorunu vardı: Fiziksel bir nesne zamanla mutlaka değişir. Platinden yapılan ilk metre çubuğu da bu durumdan kaçamadı; zamanla boyutunda küçük farklılıklar ortaya çıktı. Yıllar geçtikçe, bu sorunu çözmek için daha hassas çubuklar üretildi. Fakat sonunda bilim insanları, metreyi tanımlamak için fiziksel nesnelere değil, daha güvenilir bir referansa ihtiyaç duyduğumuzu fark etti.
19. yüzyılın başında, ölçüm tekniklerinin gelişmesiyle birlikte metre tanımı tekrar gündeme geldi. Fizikçi Albert Michelson, yeni geliştirdiği girişimölçer (interferometre) adlı cihazla, ışık dalgalarının üst üste binmesini kullanarak çok küçük mesafeleri ölçebiliyordu. Michelson, metrenin bundan sonra bir kadmiyum elementinin belirli bir ışık çizgisine göre tanımlanmasını önerdi. Bu fikir büyük ilgi gördü ve Michelson Nobel Ödülü aldı.
Ancak 1960’lara gelindiğinde bu tanım yetersiz kaldı. Kadmiyum yerine kripton tercih edildi çünkü kriptonun yaydığı turuncu ışık çok daha net ölçülebiliyordu. Yeni tanıma göre bir metre, kriptonun belirli ışık çizgisinin tam 1.650.763,73 dalga boyuna eşitlendi.
Fakat bu da geçici bir çözümdü. Kısa süre sonra lazer teknolojisi devreye girdi ve mesafe ölçümleri çok daha hassas hâle geldi. Bilim insanları bu gelişmeyle birlikte, ölçü birimini tanımlamak için değişmeyen bir doğa sabitine yöneldi: ışık hızı. 1983’ten bu yana, bir metre; ışığın bir saniyenin 299.792.458’de biri sürede aldığı mesafe olarak tanımlanıyor.
Sonuç olarak
İşin ilginç yanı, bugün geçerli olan bu tanım hâlâ Delambre ve Méchain’in 18. yüzyılda yaptığı ölçüme oldukça yakın. O dönemdeki küçük hesap hatası hiçbir zaman düzeltilmedi. Yani bir metre, hâlâ Ekvator ile Kuzey Kutbu arasındaki mesafenin on milyonda birinden biraz daha kısa. Ancak artık metreyi sabit bir doğa yasasına, yani ışık hızına dayandırdığımız için uzunluğunun değişmeyeceğinden eminiz.
Bugün metrik sistem, dünyanın büyük kısmında standart olarak kullanılıyor. Birleşik Krallık gibi bazı ülkeler hâlâ eski birimlere kısmen yer verse de (örneğin 1 foot = 30,48 cm), yalnızca üç ülke bu sistemi resmî olarak benimsemedi: Amerika Birleşik Devletleri, Liberya ve Myanmar.
Kaynaklar ve ileri okumalar:
- History of the metre; https://en.wikipedia.org
- The Evolution of the Meter; yayınlanma tarihi: 30 Ocak 2014; Bağlantı: https://gizmodo.com/
Size Bir Mesajımız Var!
Matematiksel, matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel
