Meter

Einheit
Norm	SI-Einheit
Einheitenname	Meter
Einheitenzeichen	$\mathrm{m}$
Beschriebene Größe(n)	Länge, Breite, Tiefe Höhe; Dicke, Schichtdicke; Radius, Abstand; Durchmesser
Größensymbol(e)	$l,s,b,h,d,r$ etc.
Dimensionsname	Länge
Dimensionssymbol	$\mathsf{L}$
In SI-Einheiten	SI-Basiseinheit
In CGS-Einheiten	$\mathrm{1\,m = 10^2\,cm}$
In Planck-Einheiten	$\mathrm{1\,m = 6{,}3 \cdot 10^{34}}$
Benannt nach	altgriechisch μέτρον métron ‚Maß‘, ‚Werkzeug zum Messen‘, ‚Länge‘

Der oder das Meter (von altgriechisch μέτρον métron ‚Maß‘, ‚Werkzeug zum Messen‘, ‚Länge‘) ist die Basiseinheit der Länge im Internationalen Einheitensystem (SI) und im metrischen Einheitensystem.

Seit 1983 ist der Meter definiert als die Länge der Strecke, die das Licht im Vakuum während der Dauer von 1/299 792 458 Sekunde zurücklegt. Das Einheitenzeichen des Meters ist der kleine Buchstabe „m“. Für dezimale Vielfache und Teile davon werden die internationalen Vorsätze für Maßeinheiten verwendet.

Definitionsgeschichte

Internationaler Meterprototyp, Standardbarren aus Platin-Iridium, der Standard bis 1960 (NIST)

Standard-Meter, Rue de Vaugirard, Paris (Marmor)

Die Längeneinheit Meter ist seit Ende des 18. Jahrhunderts in Gebrauch. Der Ursprung dieser Längeneinheit geht auf einen Beschluss der französischen Nationalversammlung zurück, ein einheitliches Längenmaß zu definieren. Dem gingen einige Vorschläge für die Definition einer Längeneinheit voraus, die anders als die traditionellen Längenmaße nicht von der Länge menschlicher Gliedmaßen (der Fingerbreite, dem Zoll, der Handbreite, der Handspanne, der Elle, dem Fuß, dem Schritt und dem Klafter) abgeleitet war. So schlug der Abt Jean Picard 1668 als Längeneinheit das Sekundenpendel vor – also die Länge eines Pendels, das eine halbe Periodendauer von einer Sekunde hat. Im Schwerefeld von Europa hätte ein solches Pendel die Länge von etwa 0,994 m und käme der heutigen Definition eines Meters ziemlich nahe.

Maßgebend für die neue Längeneinheit wurde jedoch nicht das Sekundenpendel, sondern die Erdfigur. 1735 entsandte die Pariser Akademie der Wissenschaften zwei Expeditionen zur Gradmessung in das heutige Ecuador und nach Lappland, um die genauen Abmessungen der Erde festzustellen. Im Jahr 1793 setzte der französische Nationalkonvent – neben einem neuen Kalender – auch ein neues Längenmaß fest: Der Meter sollte den 10-millionsten Teil des Erdquadranten auf dem Meridian von Paris betragen – also den zehnmillionsten Teil der Entfernung vom Nordpol über Paris zum Äquator. Ein Prototyp dieses Meters wurde 1795 in Messing gegossen. Er erwies sich später als außerordentlich genau – gemessen am gesteckten Ziel war er nur 0,013 % oder 0,13 Millimeter zu lang.

Zwischen 1792 und 1799 bestimmten Delambre und Méchain die Länge des Meridianbogens zwischen Dünkirchen und Barcelona. Aus einer Kombination mit den Ecuador-Lappland-Resultaten ergab sich ein neuer Wert zu 443,296 Pariser Linien, der 1799 für verbindlich erklärt und als ein Platinstab, das Urmeter, realisiert wurde. Im 19. Jahrhundert kamen allerdings genauere Vermessungen der Erde zum Ergebnis, dass das Urmeter etwa 0,02 % zu kurz geraten war. Dennoch wurde an dem 1799 definierten Meter festgehalten – mit dem Ergebnis, dass der Erdmeridianquadrant nicht 10 000 km, sondern 10 001,966 km lang ist. Diese Länge gilt für den Meridian von Paris, andere Meridiane können andere Längen haben. Ein Nebeneffekt war, dass man erkannte, dass die Erde keine exakte Kugel ist, sondern eine unregelmäßige Form hat. Die Erde hatte sich damit als ungeeignet zur Definition des Meters erwiesen. Bis 1960 war deshalb das Meter als die Länge eines konkreten Gegenstands festgesetzt - zuerst des Urmeters, seit 1889 dann des Internationalen Meterprototyps (siehe unten). Alle späteren Definitionen hatten das Ziel, dieser Länge möglichst genau zu entsprechen.

Der Norddeutsche Bund beschloss am 17. August 1868 die Einführung des französischen Metersystems zum 1. Januar 1872. Drei Jahre später gehörte Deutschland zu den zwölf Gründungsmitgliedern der Meterkonvention.

Im Jahr 1889 führte das Internationale Büro für Maß und Gewicht (BIPM) den Urmeter als Prototypen für die Einheit Meter ein. Dabei handelte es sich um ein Stab mit kreuzförmigem Querschnitt. Als Material wurde eine Platin-Iridium-Legierung im Verhältnis 90:10 gewählt. Die Länge des Meters wurde festgelegt als der Abstand der Mittelstriche zweier Strichgruppen auf dem auf einer konstanten Temperatur von 0 °C gehaltenen Stab. Es wurden dreißig Kopien dieses Prototypen hergestellt und an nationale Eichinstitute übergeben.

Obgleich bei der Herstellung der Meterprototypen größter Wert auf Haltbarkeit und Unveränderbarkeit gelegt worden war, war doch klar, dass diese grundsätzlich vergänglich sind. Die Anfertigung von Kopien führten zwangsläufig zum Risiko von Differenzen und – ebenso wie regelmäßige Vergleiche der Kopien untereinander und mit dem Original – zum Risiko von Beschädigungen.

Um dem Abhilfe zu schaffen, wurde 1960 festgelegt: Ein Meter ist das 1 650 763,73-fache der Wellenlänge der von Atomen des Nuklids ⁸⁶Kr beim Übergang vom Zustand 5d₅ zum Zustand 2p₁₀ ausgesandten, sich im Vakuum ausbreitenden Strahlung. Das Verständnis dieser Definition setzt lediglich Kenntnisse in Atomphysik voraus. Sind diese und die nötige Ausrüstung vorhanden, so kann die Länge von einem Meter an jedem beliebigen Ort reproduziert werden. Statt auf der aufzubewahrenden Maßverkörperung, dem Urmeter, beruht die Definition des Meters seitdem auf einer Messvorschrift. Der Zahlenwert wurde dabei so gewählt, dass das Ergebnis dem bis 1960 gültigen Meter innerhalb der damaligen Messgenauigkeit entsprach.

Verbesserungen der Messgenauigkeit bei der Realisierung des Meters nach dieser Vorschrift änderten jeweils den Zahlenwert der naturkonstanten Lichtgeschwindigkeit im leeren Raum. Zuletzt geschah dies 1973. Auf der 15. Generalkonferenz für Maße und Gewichte (kurz CGPM) wurde beschlossen, den Zahlenwert der Vakuumlichtgeschwindigkeit als konstant zu betrachten. Im Gegenzug wurde vorgeschlagen, die Länge eines Meters als diejenige Strecke zu definieren, die Licht im Vakuum innerhalb des Zeitintervalls von 1/299 792 458 Sekunden durchläuft. Die 17. CGPM hat am 20. Oktober 1983 diese Definition angenommen. Diese Methode führt zu einem viel exakteren Maß als es mit der Herstellung eines 1 Meter langen Normals jemals erreicht werden könnte.

Dezimale Vielfache

Die Einheit Meter kann mit einem SI-Präfix versehen werden, beispielsweise:

Bezeichnung	Symbol	Faktor	Vielfaches	Anmerkung
Terameter	Tm	1012-0	1 Mrd. km	selten
Megameter	Mm	106-0	1 000 km	selten
Myriameter		104-0	10 km	veraltet, siehe Myriameterstein, nicht SI-konform
Kilometer	km	103-0	1 000 m
Hektometer	hm	102-0	100 m	Vor allem verwendet bei Artillerie und Marine, Hektometerstein an Straßen
Dekameter	dam	101-0	10 m	Anfang des 20. Jahrhunderts findet sich die Bezeichnung Kette als Synonym für Dekameter.
Meter	m	100	10 dm	Grundmaß
Dezimeter	dm	10−1	10 cm	veraltet Decimeter (um 1900)
Zentimeter	cm	10−2	10 mm	veraltet Centimeter (um 1900), kurz nach der Einführung teilweise Neuzoll genannt
Millimeter	mm	10−3	1 000 µm	Tausendstel Meter, kurz nach der Einführung teilweise Strich genannt
Mikrometer	µm	10−60	0,001 mm	veraltet Mikron, im technischen Sprachgebrauch auch kurz µ (sprich mü)
Nanometer	nm	10−90	1 000 pm	Milliardstel Meter (Millionstel Millimeter)
Ångström	Å	10−10	100 pm	früher gebräuchlich für optische Wellenlängen und in der Kristallographie
Pikometer	pm	10−12	0,001 nm	Milliardstel Millimeter
Femtometer	fm	10−15	0,001 pm	in der Kern- und Teilchenphysik teilweise noch als Fermi

Sprachgebrauch

Zur Frage, ob die Einheit Meter in Ein- oder Mehrzahl verwendet wird, kann man folgende Fälle unterscheiden:

• Steht das, dessen Maß angegeben wird, direkt hinter der Maßeinheit, bevorzugt der Duden die endungslose Form: „in 2 Meter Höhe“ oder „in 100 Meter Entfernung“
• Steht das, dessen Maß angegeben wird, nicht direkt hinter der Maßeinheit, wird in der Regel die Form der Flexionsendung verwendet:

Dabei ist es egal, ob das Gemessene überhaupt nicht genannt wird („in 100 Metern“) oder an einer anderen Stelle im Satz steht („in einer Entfernung von 100 Metern“).

• Die Flexionsendung wird auch verwendet, wenn sich zu Zahl und Maßeinheit noch ein Artikel gesellt: „mit den 150 Metern Fußweg“ oder „Vernachlässigung des einen Meters“.

Literatur

• Alberti, Hans-Joachim v.: Mass und Gewicht. Geschichtliche und tabellarische Darstellungen von den Anfängen bis zur Gegenwart. Berlin: Akademie, 1957.
•  Johannes Hoppe-Blank: Vom metrischen System zum Internationalen Einheitensystem. Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Braunschweig 1975 (Bericht PTB-ATWD-5).
• Kreutzfeldt, Reinhard: Das Archivmeter – Zur Begründung des metrischen Systems vor 200 Jahren ; Der Vermessungsingenieur 3/99 S.156–158 ; Verlag Chmielorz 1999
• Schütze, Engler, Weber: Lehrbuch Vermessung-Grundwissen, 2. Auflage, Weber-Verlags GbR 2007, Dresden. ISBN 978-3-936203-07-3

Weblinks

 Wiktionary: Meter – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

 Commons: Metre – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

 Wikisource: Gesetz, betreffend die Abänderung der Maaß- und Gewichtsordnung. Vom 11. Juli 1884 (Deutsches Reich) – Quellen und Volltexte

• Das Meter – Artikel zur Definition und Realisierung, bei der PTB
• The BIPM and the evolution of the definition of the metre

Einzelnachweise

SI-Basiseinheiten

Meter | Kilogramm | Sekunde | Ampere | Kelvin | Mol | Candela