lengdeenhet

De eldste lengdeenhetene er anatomiske størrelser som fingerbredde, tomme, hånd, spann, fot, armlengde, skritt, favn med flere. For større avstander ble enhetene ofte basert på menneskets yteevne, for eksempel steinkast, spydkast, rast og dagsmarsj. For små størrelser ble ofte botaniske enheter, som bredde eller lengde av blant annet valmuefrø, byggkorn og dadler, brukt. Slike enheter har vært i bruk fra mennesket lærte å telle. Noen benyttes fremdeles, uten nærmere definisjon når det ikke er særlig behov for nøyaktighet.

Ved handel og ved reising av store byggverk ble det tidlig stilt større krav til nøyaktighet. Allerede i egyptisk og babylonsk kultur ble enhetene for lengde og vekt fastsatt av fyrsten og kalt fyrstens eller rikets enhet, for eksempel faraos fot i Egypt, se fot. Kopier av enheten ble gjort tilgjengelig på statuer eller ved signerte målestaver, normaler, med påmerket lengde. Større og mindre enheter ble fastsatt i forhold til normalen, som oftest ved deling eller multiplikasjon med to, tre, ti eller tolv. Dermed oppstod systemer av lengdeenheter. Utviklingen innen teknikk og vitenskap har gjort det mulig å måle lengder med større og større nøyaktighet, og kravet til definisjon av lengdeenhet har økt tilsvarende.

I Romerriket var de vanlige enhetene

• digitus (finger)
• uncia (tomme) = ⁵⁄₄ digiti
• palmus (hånd) = 4 unciae,
• pes (fot) = 12 unciae
• cubitus = 1 ½ pes
• passus (dobbeltskritt) = 5 pes
• stadium = 125 passus
• milliare (mil) = 1000 passus.

En romersk pes var 29,6 centimeter. Disse enhetene går igjen i de systemene som senere ble brukt i storparten av Europa. Andre vanlige enheter var alen = 2 fot, yard = 3 fot og favn = 6 fot. Med økt krav til nøyaktighet, kom også linje = ¹⁄₁₂ tomme i bruk. Alle land hadde flere enheter i tillegg.

I 789 forsøkte Karl den store å innføre felles mål- og vektenheter i sitt rike, men dette førte ikke frem. Det ble enkeltstatens eller byens myndigheter som fastsatte lengdeenheten. Godkjent standard, som regel med avmerking for mindre enheter, ble oppbevart på tilgjengelige steder som byport, torg eller rådhus og var legal enhet innenfor et bestemt område. Lengdeenheten ble fastsatt ved å kopiere en eldre enhet mer eller mindre nøyaktig, ved at fyrsten valgte sin egen fot eller armlengde, eller ved å ta gjennomsnittsverdien for et større utvalg. En yard, som har forandret seg lite fra den standard som ble godkjent av Henrik 1 omkring 1100, skal etter tradisjonen være lik avstanden fra hans nesetipp til tuppen av langfingeren ved utstrakt arm. David 1 av Skottland fastsatte rundt 1150 en standard tomme til ⅓ av bredden til tommene til tre menn; en liten, en middels og en stor. Ottakar av Bøhmen satte omkring 1270 en finger lik fire byggkorn lagt ved siden av hverandre. I Frankfurt ble i 1584 en fot fastsatt til gjennomsnittet av fotlengden til 16 mann stilt etter hverandre i den rekkefølgen de kom ut av kirken. Risikoen for at normalene kunne bli ødelagt ved brann eller bli borte på annen måte var stor. En rekonstruksjon ble aldri helt lik den gamle standard.

Problemene med forskjellige lengdeenheter var spesielt store i Frankrike, hvor det på 1600-tallet var om lag 800 forskjellige enheter i bruk. Der startet også arbeidet med å få en felles internasjonal lengdeenhet basert på en fysisk eller geofysisk målbar og uforanderlig lengde. I 1670 foreslo en fransk abbed, Gabriel Mouton, å velge en lengdeenhet basert på en lineær, desimal, inndeling av et geodetisk bueminutt (en nautisk mil, 1852 m) som allerede ble brukt ved navigasjon. En tusendel av bueminuttet foreslo han å kalle en virga. Han påpekte også at lengden av sekundpendelen, en matematisk pendel med halv svingetid på ett sekund, cirka 0,994 m, kunne brukes som lengdeenhet. Italieneren T. L. Burattini foreslo i 1675 navnet mètre catholique ('universell enhet') på denne enheten. Omtrent samtidig foreslo franskmannen Jean Picard og nederlenderen Christiaan Huygens å innføre en universell fot, en tidsfot, lik ⅓ av lengden av sekundpendelen. Noen få år senere kom flere forslag om en geofysisk lengdeenhet lik ¹⁄₁₀ ₀₀₀ ₀₀₀ av en meridian- eller ekvatorkvadrant. Oppdagelsen av at både lengden av sekundpendelen og meridiangraden varierte med geografisk bredde, ledet til flere ekspedisjoner med omhyggelige målinger for å få bestemt lengden av de foreslåtte enhetene.

I siste halvdel av 1700-tallet forelå så gode bestemmelser at de gav grunnlag for fastleggelse av en internasjonal lengdeenhet, men forsøk fra fransk side på å få England med i et samarbeid om dette førte ikke frem. I 1790-årene vedtok Frankrike på egen hånd å innføre et nytt enhetssystem, det metriske system, med en lengdeenhet basert på en antatt universell enhet, en mètre, lik ¹⁄₁₀ ₀₀₀ ₀₀₀ av en midlere jordmeridiankvadrant basert på målinger ved 45° N. I 1799 ble en målestav i platina med avmerket lengde lik den målte mètre godkjent som legal standard for lengdemåling med betegnelsen arkivmeteren. Senere målinger har vist at arkivmeteren var 0,77 mm kortere enn den etter definisjonen skulle være.

Etter Napoleonstiden ble igjen de gamle enhetene tillatt, men med lengde fastsatt i forhold til arkivmeteren. Innen fysikk kom metersystemet tidlig i bruk både i Frankrike og Tyskland, men de gamle enhetene ble brukt blant annet i handel. I Skandinavia brukte man i en periode på 1800-tallet en definisjon på fot som en brøkdel av lengden av sekundpendelen, valgt slik at den stemte tilnærmet overens med den fot som tidligere hadde vært i bruk.

Med Meterkonvensjonen i 1875 ble meter vedtatt som internasjonal enhet, og det ble utarbeidet en ny meterprototyp som skulle være mer bestandig enn arkivmeteren, men med samme lengde. Meteren er senere redefinert to ganger, i 1960 og i 1983. Ingen av disse definisjonene har forandret lengden av meteren, men er en følge av at det er blitt mulig å måle med stadig større nøyaktighet. Ved de siste definisjonene er lengden av meteren fastsatt i forhold til bølgelengder av lys fra et bestemt atom og tilfredsstiller dermed fullt ut kravet om en uforanderlig og reproduserbar enhet.

Ved siden av meter er fremdeles en del lengdeenheter godkjent for bruk innen visse fagområder. Ved navigasjon til sjøs og i luften brukes nautisk mil, i astronomi astronomisk enhet, parsec og lysår.

• lengde
• målenheter
• meter
• eldre og fremmede lengdeenheter
• lengdeenheter-omregning)