Metrska konvencija

Pred pogodbo

Metrični sistem je bil razvit v Franciji v 90. letih 17. stoletja. Dolžina metra je znašala desetmilijoninko razdalje med severnim tečajem in ekvatorjem. Med letoma 1791 in 1798 sta Francoza Delambre (matematik in astronom) in Méchain (astronom) izmerila razdaljo med Dunkerkom in Barcelono. Na podlagi teh meritev sta izdelala kovinsko palico, dolgo natanko 443,296 ligne (ligne je stara francoska enota dolžine, enaka eni dvanajstini francoskega palca). Ta palica se je uporabljala kot standard za meter. Kasneje se je ta palica imenovala metre des archives. V šestdesetih letih 19. stoletja so ugotovili, da je metre des archives za 0,03 % krajši, kot naj bi bil.

Velika razstava v Londonu leta 1851 in mednarodna razstava v Parizu leta 1867 sta pokazali, da morajo različni narodi uporabljati enake merske enote. V šestdesetih letih 19. stoletja so astronomi in geodeti zunaj Francije veliko razpravljali o tem, ali naj uporabljajo arhivski meter ali "novi meter", ki bi upošteval napako 0,03 %. Prusija je prevzela pobudo za organizacijo konferenc v Berlinu, na katerih se je razpravljalo o tem vprašanju. Francija se konferenc ni udeležila. Preden so bili sprejeti kakršni koli ukrepi, je izbruhnila francosko-pruska vojna. Prusija je premagala Francijo in nastalo je Nemško cesarstvo.

Leta 1875 je Francija povabila predstavnike v Pariz, da bi razpravljali o tej zadevi. S tem je Francija dosegla diplomatsko zmago nad Prusijo in Nemškim cesarstvom.

Podrobnosti pogodbe

Pogodbo je 20. maja 1875 na konferenci v Parizu podpisalo sedemnajst držav. Združeno kraljestvo in Nizozemska sta se udeležila konference, vendar pogodbe takrat nista podpisala. Po nadaljnjem razmisleku je Združeno kraljestvo pogodbo podpisalo leta 1884.

Sestanek se je strinjal:

• Za upravljanje pogodbe bodo ustanovljene tri organizacije.
• Izdelane bi bile enake kopije metra in kilograma. Ena kopija vsakega od njih bi bila izbrana kot mednarodna osnovna kopija. Drugi izvodi bi bili razdeljeni državam članicam.
• Osnovni izvod metra in kilograma se hrani v laboratoriju.
• Laboratorij bi bil na nevtralnem ozemlju.
• Člani bi svoje kopije redno primerjali z glavnimi kopijami.
• Organizacije bi spodbujale uporabo metričnega sistema.

Mednarodni urad za uteži in mere (BIPM)

Organizacija, ustanovljena s pogodbo, je bil Mednarodni urad za uteži in mere. Njegovo francosko ime je Bureau international des poids et mesures. Njegova kratica je BIPM. BIPM ima sedež v Pavillon de Breteuil, Sèvres, Francija (blizu Pariza). V BIPM je zaposlenih približno 70 ljudi. Proračun za leto 2013 je znašal več kot 10 milijonov EUR (12 milijonov USD).

Te tri organizacije so bile ustanovljene na podlagi pogodbe. To so:

• Mednarodni urad za uteži in mere (BIPM).
• Generalna konferenca za uteži in mere (CGPM).
• Mednarodni odbor za uteži in mere (CIPM).

Urad je odgovoren za varovanje mednarodnega prototipa kilograma.

Uradni jezik organizacij je francoščina. Do leta 1988 so bila vsa poročila o sestankih objavljena le v francoščini. Od takrat se uporabljata angleščina in francoščina. Okrajšave temeljijo na francoskih in ne angleških besedah. Uradna komunikacija med BIPM in Francijo poteka prek francoskega zunanjega ministrstva. Uradna komunikacija z drugimi državami poteka prek veleposlaništva te države v Parizu.

Generalna konferenca za uteži in mere (CGPM)

Generalna konferenca za uteži in mere je bila ustanovljena na podlagi Konvencije o metrih kot organ BIPM. V imenu držav članic podeljuje BIPM mandat in proračun. Njeno francosko ime je Conférence générale des poids et mesures. Njena kratica je "CGPM".

CGPM se sestane na štiri do šest let. Prvo srečanje je bilo leta 1889, 24. srečanje pa leta 2011. Vsaka država članica ima en glas. Francijo zastopata njen zunanji minister in predsednik Francoske akademije. Francoski zunanji minister predseduje otvoritvenemu in zaključnemu zasedanju CGPM. Predsednik Francoske akademije predseduje drugim zasedanjem CGPM.

CGPM:

• odobri proračun BIPM.
• se strinja s plačili držav članic.
• imenuje člane CIPM.
• sprejema predloge CIPM.

Mednarodni odbor za uteži in mere (CIPM)

Mednarodni odbor za uteži in mere je bil ustanovljen na podlagi Konvencije o metrih kot organ BIPM. Svetuje CGPM in nadzoruje BIPM. Njegovo francosko ime je Comité international des poids et mesures. Njegova kratica je CIPM.

CGPM ima 18 članov. Ti člani so znani strokovnjaki za meritve, ki jih izvoli CGPM. Vsi morajo prihajati iz različnih držav. Eden od članov CIPM mora biti Francoz. Sestanejo se enkrat ali dvakrat na leto v Parizu. CIPM pomagajo številni posvetovalni odbori. Februarja 2014 jih je bilo deset. Devet odborov je namenjenih posebnim vrstam meritev, kot so elektrika in magnetizem, dolžina, fotometrija in radiometrija, termometrija ter čas in frekvenca. CIPM imenuje člane teh odborov.

Deseti odbor se imenuje posvetovalni odbor za enote (CCU). Njegovega predsednika imenuje CIPM. Druge člane odbora imenujejo druge organizacije. Med temi organizacijami sta Mednarodna organizacija za standardizacijo (ISO) in Nacionalni inštitut za standarde in tehnologijo (NIST). Naloga odbora CCU je zagotoviti, da so vse opredelitve SI dosledne. Pripravlja tudi osnutek standarda SI, ki se imenuje brošura SI.

Pavillon de Breteuil

Pisarne in laboratoriji BIPM se nahajajo v Pavillon de Breteuil, Sèvres, Francija (blizu Pariza).

BIPM skrbi za mednarodni prototipni kilogram (IPK) za CGPM. Zagotavlja laboratorijske storitve za CGPM in CIPM. Države članice uporabljajo laboratorije BIPM, ko preverjajo svojo kopijo kilograma glede na IPK. Uradi BIPM so tudi sedeži CGPM in CIPM.

Dejavnosti

Leta 1875 je konvencija obravnavala le standardizacijo kilograma in metra. Konvencija je bila leta 1921 revidirana, da bi vključevala vse fizikalne mere. Leta 1933 je CGPM odobrila prizadevanja za združitev električnih in fotometričnih enot v metrični sistem.

Razvoj SI

V poznem devetnajstem in zgodnjem dvajsetem stoletju je bilo v metričnem sistemu opredeljenih veliko novih merskih enot. Merske enote, ki so se uporabljale v elektrostatičnih aplikacijah, elektromagnetnih aplikacijah in električnih distribucijskih sistemih, so bile med seboj nezdružljive. Zaradi uporabe standardne težnosti pri opredelitvah sile in tlaka je bilo opredeljenih več merskih enot, kot je bilo potrebno.

Po drugi svetovni vojni sta Mednarodna zveza za čisto in uporabno fiziko (IUPAP) in francoska vlada prosili BIPM, naj preuči to vprašanje. Leta 1948 je 9. skupščina CGPM zaprosila CIPM, naj izvede študijo o merskih enotah, ki jih uporabljajo države članice. CIPM je pripravil poročilo in leta 1954 se je 10. CGPM odločila, da vzpostavi nov sistem enot. Obstajalo naj bi šest osnovnih enot. To so bili meter, kilogram, sekunda, amper, stopinja Kelvina (kasneje preimenovana v kelvin) in kandela. Novi sistem je bil objavljen leta 1960. 11. konferenca CGPM ga je poimenovala Mednarodni sistem enot. Skrajšano ime je bilo "SI". To je izhajalo iz francoskega imena, [Le Système international d'Unités] error: (pomoč): besedilo je označeno s poševnim tiskom. BIPM je SI opisal kot "sodobni metrični sistem".

Od leta 1960 je BIPM izvedel več izboljšav SI. Nekatere od teh izboljšav vključujejo razvoj novih načinov izvajanja meritev visoke natančnosti. Druge izboljšave vključujejo majhne spremembe podrobnosti opredelitev.

Usklajevanje časa

Atomska ura je omogočila zelo natančno merjenje časa. Zemlja se upočasnjuje. V "času dinozavrov" se je Zemlja obrnila enkrat na 23 ur. Zdaj je mogoče izmeriti spremembe v vrtenju Zemlje, ki jih povzročajo vulkani in cunamiji. To počne Mednarodna služba za rotacijo Zemlje (IERS). IERS predlaga prestopne sekunde, kadar so potrebne. V skladu s Konvencijo o metru ima BIPM nalogo usklajevati več kot 200 atomskih ur po vsem svetu. Te ure so nameščene v 50 različnih nacionalnih laboratorijih.

Sporazum o vzajemnem priznavanju (MRA)

Številne merilne naprave je treba v rednih časovnih presledkih ponovno kalibrirati. Te naprave so lahko bencinske črpalke. Lahko so tehtnice. Lahko gre za zapleteno medicinsko opremo, kot so skenerji za magnetno resonanco. Ob ponovnem umerjanju naprave se izda potrdilo. Umerjena mora biti tudi naprava, ki se uporablja za umerjanje. Te naprave se pogosto ponovno kalibrirajo v nacionalnem meroslovnem laboratoriju. Če kalibracija, opravljena v eni državi, ni priznana v drugi državi, lahko pride do pravnih težav.