Meterkonventionen: Traktaten fra 1875 der skabte BIPM og SI
Meterkonventionen (1875): historien om, hvordan BIPM skabte globale målestandarder og SI — fra internationale prototyper til moderne, præcise videnskabelige enheder.
Meterkonventionen er den traktat, der i 1875 oprettede Det Internationale Kontor for Mål og Vægt (BIPM). BIPM er en mellemstatslig organisation med ansvar for at harmonisere målesystemer og sikre fælles standarder over hele verden. Traktaten, ofte omtalt med sit franske navn "Convention du Mètre", blev underskrevet af 17 lande den 20. maj 1875 og lagde grundlaget for internationalt samarbejde om måling og måleteknologi.
Formål og tidlige bestemmelser
Medlemslandene blev enige om at dele omkostningerne ved at drive et laboratorium på et neutralt område. I praksis betød det oprettelsen af en central institution, hvor man kunne opbevare og sammenligne nationale standarder. Den internationale prototype af meteren og den internationale prototype af kilogrammet — begge fremstillet i platin-iridium — skulle opbevares i laboratoriet under kontrollerede forhold. Medlemsstaternes nationale prototyper af meter og kilogram skulle regelmæssigt sammenlignes med de internationale prototyper, så kalibrering og ensartethed kunne sikres. Traktaten forpligtede også medlemsstaterne til at holde regelmæssige møder for at drøfte teknisk udvikling inden for måleteknologi og standardisering.
Udvidelse af kompetencer og udviklingen af SI
I 1921 blev traktaten udvidet til at omfatte elektriske og alle andre fysiske målinger. Den udvidelse gjorde det muligt for BIPM at koordinere standarder inden for et langt større område af videnskab og teknik og lagde grundlaget for udviklingen af det moderne målesystem. BIPM har siden spillet en central rolle i udarbejdelsen og udbredelsen af det internationale enhedssystem (SI), som formelt blev vedtaget af General Conference on Weights and Measures (CGPM) i 1960.
Under SI blev måleenheder, der anvendes inden for videnskab og teknik, defineret på en konsekvent og logisk måde. BIPM udgiver den autoritative SI-brochure, som beskriver definitionerne af basiselementerne i SI, regler for enhedsnavne, symboler og brug af præfikser, samt anbefalinger for præsentation af fysiske størrelser. Disse regler standardiserer, hvordan målinger skrives og kommunikeres internationalt.
Organisation og beslutningsprocesser
BIPM arbejder gennem en række organer: General Conference on Weights and Measures (CGPM) er det øverste beslutningsorgan, hvor repræsentanter fra medlemsstater drøfter og vedtager større ændringer. International Committee for Weights and Measures (CIPM) fungerer mellem CGPM‑møderne og koordinerer det faglige arbejde. Derudover findes en række faglige rådgivende udvalg og consultative committees, der vedligeholder og udvikler specifikke områder som længde, masse, temperatur, elektriske størrelser, kemisk måling og tid/frekvens.
BIPM har sit laboratorium og sekretariat i Pavillon de Breteuil i Sèvres nær Paris. Organisationens arbejde omfatter både udvikling og sammenligning af nationale standarder, koordinering af globale måleprogrammer og support til kapacitetsopbygning i lande med mindre udviklede metrologisystemer.
Fra fysiske prototyper til naturkonstanter
Historisk blev enheder som meter og kilogram repræsenteret ved fysiske artefakter: en platin-iridium stang for meter og en platin-iridium cylinder kendt som den internationale prototype af kilogram (IPK). Over tid viste det sig ønskeligt at basere enheder på uforanderlige naturkonstanter fremfor fysiske objekter, der kan ændre sig eller tage skade.
Resultatet var en gradvis omdefinering af flere enheder: i 1983 blev meter defineret ud fra lysets hastighed i vakuum, og i 2019 blev kilogram, ampere, kelvin og mol omdefineret ved faste værdier af hhv. Plancks konstant, elementarladningen, Boltzmanns konstant og Avogadros tal. Disse ændringer, som BIPM koordinerede og tilskyndede gennem forskning og internationale drøftelser, sikrer at SI-enheder nu er bundet til fundamentale naturkonstanter og dermed er mere stabile og reproducerbare over tid og på tværs af laboratorier.
BIPM's praktiske roller i dag
- Vedligeholde og koordinere internationale standarder og referencemetoder.
- Gennemføre og publicere sammenligninger mellem nationale laboratorier (key comparisons) for at sikre global sammenlignelighed.
- Beregningsansvar for International Atomic Time (TAI) ved at kombinere resultater fra atomure over hele verden.
- Understøtte forskning i metrologi og udgive vejledninger som SI‑brochuren.
- Yde teknisk støtte og kapacitetsopbygning til medlemsstater og associerede partnere.
Betydning og udbredelse
Meterkonventionen og BIPM har haft stor betydning for internationalt samarbejde omkring måling. Ensartede måleenheder er afgørende for handel, industri, sundhed, miljøovervågning og videnskabelig forskning — fra præcisionsproduktion i mikroelektronik til nøjagtig dosering i lægemiddelproduktion og nøjagtige klimamålinger. Samtidig har medlemskredsen vokset sig langt større end de oprindelige 17 stater; ved udgangen af 2014 var der 55 medlemslande, og siden da er medlems- og associeringsnetværket udvidet yderligere, så BIPM i dag repræsenterer et stort antal lande og regionale organisationer.
Meterkonventionen fortsætter dermed med at være grundstenen for moderne metrologi og for at sikre, at målinger udføres på en ensartet, dokumenterbar og internationalt anerkendt måde.
Metre-konventionens underskrivere: Medlemsstaterne Associerede medlemsstater
Før traktaten
Det metriske system blev udviklet i Frankrig i 1790'erne. Længden af meteren blev fastsat til en ti milliontedel af afstanden mellem nordpolen og ækvator. Mellem 1791 og 1798 målte de franske mænd Delambre (matematiker og astronom) og Méchain (astronom) afstanden mellem Dunkerque og Barcelona. Målingerne blev brugt til at lave en metalstang, der var præcis 443,296 lignes lang (ligne er en gammel fransk længdeenhed, der svarer til en tolvtedel af en fransk tomme). Stangen skulle bruges som standard for meteren. Stangen blev senere kaldt metre des archives. I 1860'erne fandt man ud af, at metre des archives var 0,03 % kortere, end den skulle have været.
Den store udstilling i London i 1851 og den internationale udstilling i Paris i 1867 havde vist, at det var nødvendigt, at de forskellige nationer brugte de samme måleenheder. I 1860'erne var der mange diskussioner blandt astronomer og landmålingseksperter uden for Frankrig om, hvorvidt de skulle bruge metre des archives eller om de skulle bruge en "ny meter", der tog højde for 0,03 % fejl. Preussen gik forrest og organiserede konferencer i Berlin for at drøfte sagen. Frankrig deltog ikke i konferencerne. Inden der kunne træffes nogen foranstaltninger, brød den fransk-preussiske krig ud. Preussen besejrede Frankrig, og det tyske kejserrige blev dannet.
I 1875 inviterede Frankrig repræsentanter til Paris for at drøfte sagen. Dette hjalp Frankrig til at opnå en diplomatisk sejr over Preussen og det tyske kejserrige.
Detaljer om traktaten
Traktaten blev underskrevet af sytten af landene på konferencen i Paris den 20. maj 1875. Det Forenede Kongerige og Nederlandene deltog i konferencen, men underskrev ikke traktaten på det tidspunkt. Efter yderligere overvejelser underskrev Det Forenede Kongerige traktaten i 1884.
Mødet var enig:
- Der skal oprettes tre organisationer til at administrere traktaten.
- Der vil blive fremstillet identiske kopier af meteren og kilogrammet. Et eksemplar af hvert eksemplar vælges som det internationale mastereksemplar. De øvrige eksemplarer vil blive distribueret til medlemsstaterne.
- Hovedeksemplaret af meteren og kilogrammet opbevares i laboratoriet.
- Laboratoriet skal ligge på neutralt område.
- Medlemmerne sammenlignede deres kopier med regelmæssige mellemrum med masterkopierne.
- Organisationerne vil fremme brugen af det metriske system.
Det Internationale Kontor for Mål og Vægt (BIPM)
Den organisation, der blev oprettet ved traktaten, var Det Internationale Kontor for Mål og Vægt. Dens franske navn er Bureau international des poids et mesures. Dens forkortelse er BIPM. BIPM har sit hovedkvarter i Pavillon de Breteuil i Sèvres, Frankrig (tæt på Paris). Der arbejder ca. 70 personer på BIPM. Budgettet for 2013 var på over 10 millioner euro (12 millioner dollars).
De tre organisationer blev oprettet i henhold til traktaten. De er:
- Det Internationale Kontor for Mål og Vægt (BIPM).
- Den almindelige konference om mål og vægt (CGPM).
- Den Internationale Komité for Mål og Vægt (CIPM).
Bureauet har ansvaret for at beskytte den internationale prototype af kilogrammet.
Det officielle sprog i organisationerne er fransk. Indtil 1988 blev alle mødereferater kun offentliggjort på fransk. Siden da er der blevet brugt både engelsk og fransk. Forkortelser er baseret på de franske ord, ikke på engelske ord. Den officielle kommunikation mellem BIPM og Frankrig foregår via det franske udenrigsministerium. Den officielle kommunikation med andre lande foregår via det pågældende lands ambassade i Paris.
Generalkonferencen om mål og vægt (CGPM)
Generalkonferencen om mål og vægt blev oprettet i henhold til meterkonventionen som et organ under BIPM. Den giver BIPM sit mandat og budget på vegne af medlemsstaterne. Dens franske navn er Conférence générale des poids et mesures. Dens forkortelse er "CGPM".
CGPM mødes hvert fjerde til sjette år. Det første møde fandt sted i 1889, og det 24. møde fandt sted i 2011. Hver medlemsstat har én stemme. Frankrig er repræsenteret af sin udenrigsminister og af præsidenten for det franske akademi. Den franske udenrigsminister er formand for åbnings- og afslutningsmøderne på alle CGPM-møder. Præsidenten for det franske akademi er formand for andre møder i CGPM.
CGPM:
- godkender BIPM's budget.
- aftaler medlemsstaternes betalinger.
- udpeger medlemmer til CIPM.
- Accepterer forslag fra CIPM.
Den Internationale Komité for Mål og Vægt (CIPM)
Den internationale komité for mål og vægt blev oprettet i henhold til meterkonventionen som et organ under BIPM. Den rådgiver CGPM og fører tilsyn med BIPM. Dens franske navn er Comité international des poids et mesures. Dens forkortelse er CIPM.
CGPM har 18 medlemmer. Disse medlemmer er velkendte måleeksperter, der vælges af CGPM. De skal alle komme fra forskellige lande. Et af CIPM-medlemmerne skal være franskmand. De mødes en eller to gange om året i Paris. CIPM bistås af en række rådgivende udvalg. I februar 2014 var der ti af disse udvalg. Ni af udvalgene beskæftiger sig med særlige typer af målinger som f.eks. elektricitet og magnetisme, længde, fotometri og radiometri, termometri samt tid og frekvens. CIPM udpeger personer til disse udvalg.
Det tiende udvalg kaldes Det Rådgivende Udvalg for Enheder (CCU). Dets formand udpeges af CIPM. De øvrige medlemmer af udvalget udpeges af andre organisationer. Disse organisationer omfatter International Organization for Standardization (ISO) og National Institute of Standards and Technology (NIST). CCU's opgave er at sikre, at alle definitioner af SI er konsistente. Den udarbejder også et udkast til SI-standarden, som kaldes SI-brochuren.
Pavillon de Breteuil
BIPM's kontorer og laboratorier ligger i Pavillon de Breteuil i Sèvres, Frankrig (tæt på Paris).
BIPM tager sig af den internationale prototype af kilogrammet (IPK) for CGPM. Det leverer laboratorietjenester til CGPM og CIPM. Medlemsstaterne bruger BIPM's laboratorier, når de kontrollerer deres eget eksemplar af kilogrammet i forhold til IPK. BIPM's kontorer er også hovedkvarter for CGPM og CIPM.
Aktiviteter
I 1875 handlede konventionen kun om standardisering af kilogrammet og meteren. Konventionen blev revideret i 1921 for at omfatte alle fysiske målinger. I 1933 godkendte CGPM de bestræbelser, der blev gjort for at samle elektriske og fotometriske enheder i det metriske system.
Udvikling af SI
I slutningen af det nittende og begyndelsen af det tyvende århundrede blev der defineret mange nye måleenheder med det metriske system. De måleenheder, der blev anvendt i elektrostatiske applikationer, elektromagnetiske applikationer og elektriske distributionssystemer, var uforenelige med hinanden. Brugen af standardtyngdekraft i kraft- og trykdefinitioner resulterede i, at der blev defineret flere måleenheder end nødvendigt.
Efter Anden Verdenskrig bad International Union of Pure and Applied Physics (IUPAP) og den franske regering BIPM om at undersøge sagen. I 1948 bad den 9. CGPM CIPM om at foretage en undersøgelse af de måleenheder, der anvendes af medlemsstaterne. CIPM aflagde rapport, og i 1954 besluttede den 10. CGPM på sit 10. møde at indføre et nyt enhedssystem. Der skulle være seks basisenheder. Disse var meter, kilogram, sekund, ampere, Kelvin-grad (senere omdøbt til kelvin) og candela. Det nye system blev offentliggjort i 1960. Den 11. CGPM kaldte det det for det internationale enhedssystem. Det korte navn var "SI". Det kom fra det franske navn, [Le Système international d'unités] Error: {{Lang}}: text has italic markup (help). BIPM beskrev SI som "det moderne metriske system".
Siden 1960 har BIPM foretaget flere forbedringer af SI. Nogle af disse forbedringer omfatter udvikling af nye måder at foretage målinger med høj præcision på. Andre forbedringer omfatter små ændringer af detaljer i definitionerne.
Koordinering af tid
Atomuret har gjort det muligt at foretage en meget præcis tidtagning. Jorden bliver langsommere og langsommere. På "dinosaurernes tid" drejede jorden rundt en gang hver 23. time. Det er nu muligt at måle variationer i jordens rotation, der skyldes vulkaner og tsunamier. Dette gøres af den internationale jordrotationstjeneste (IERS). IERS foreslår skudsekunder, når der er behov for dem. I henhold til meterkonventionen har BIPM til opgave at koordinere over 200 atomure rundt om i verden. Disse ure er placeret i 50 forskellige nationale laboratorier.
Aftale om gensidig anerkendelse (MRA)
Mange måleinstrumenter skal omkalibreres med jævne mellemrum. Det kan f.eks. være benzinpumper. Det kan være vægte. Det kan være komplekst medicinsk udstyr som f.eks. MR-scannere. Der udstedes et certifikat, når apparatet er omkalibreret. Det apparat, der anvendes til kalibreringen, skal selv være kalibreret. Disse apparater omkalibreres ofte i et nationalt metrologilaboratorium. Der kan opstå juridiske problemer, hvis en kalibrering, der er foretaget i et land, ikke anerkendes i et andet land.
Medlemskab
Nogle lande er fuldgyldige medlemmer af CGPM og har stemmeret på CGPM's møder. Disse lande har deres eget eksemplar af prototype-kilogrammet. De deltager også i CIPM's MRA-program.
Andre lande er associerede medlemmer. De deltager i CIPM MRA-programmet. De kan tale på CGPM-møder, men ikke stemme på disse møder. De har ikke deres egne eksemplarer af prototype-kilogrammet.
Medlemmer
|
|
|
|
.svg.png){kind=small}
.svg.png){kind=small}
.png){kind=small}
.svg.png){kind=small}
.png){kind=small}
.png){kind=small}
.png){kind=small}
.png){kind=small}
.png){kind=small}
.png){kind=small}
.png){kind=small}
.png){kind=small}
.png){kind=small}
.png){kind=small}
.png){kind=small}
.png){kind=small}
Associerede medlemsstater
På sit 21. møde (oktober 1999) oprettede CGPM kategorien "associeret" for de stater, der endnu ikke er medlemmer af BIPM, og for økonomiske unioner.
|
|
|
|
.png){kind=small}
.svg.png){kind=small}
.png){kind=small}
Internationale organisationer
Følgende internationale organisationer har underskrevet CIPM MRA:
- Det Internationale Atomenergiagentur (IAEA), Wien, Østrig (1999)
- Institut for referencematerialer og -målinger (IRMM), Geel, Belgien (1999)
- Verdens Meteorologiske Organisation (WMO), Genève, Schweiz (2010)
- Den Europæiske Rumorganisation (ESA), Paris, Frankrig (2012)
Tidligere medlemsstater
Cameroun (1970-2012)
Nordkorea (1982-2012)
Den Dominikanske Republik (1954-2014)
Yemen (2014-2018)
Noter
- ↑ 1.001.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 Undertegnede den oprindelige aftale i 1875. Landet ratificerede aftalen i det år, der er angivet i parentes
- ↑ Østrig-Ungarn indtil 1919
- ↑ Oprindelig underskriver i 1875. Medlemskab bortfaldt 1881
- ↑ 4.04.1 Tjekkoslovakiet indtil 1992
- ↑ Det tyske kejserrige indtil 1919
- ↑ Den Irske Fristaat indtil 1937
- ↑ 7.07.1 Sverige og Norge indtil 1905
- ↑ Det Russiske Imperium indtil 1917
- ↑ Forbundsrepublikken Jugoslavien indtil 2006
- ↑ Det Osmanniske Rige indtil 1919
- ↑ Oprindelig underskriver i 1875. Medlemskab bortfaldet i 1957.
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er metervisions-konventionen?
A: Metrekonventionen er en traktat, der blev indgået i 1875 mellem 17 lande for at oprette det Internationale Kontor for Mål og Vægt (BIPM).
Spørgsmål: Hvad gør BIPM?
A: BIPM er en mellemstatslig organisation, der er ansvarlig for at harmonisere målesystemer i hele verden.
Spørgsmål: Hvad blev medlemslandene enige om at gøre i henhold til traktaten?
A: Medlemslandene blev enige om at dele omkostningerne ved at drive et laboratorium på neutralt område, opbevare internationale prototyper af meter og kilogram på dette laboratorium, sammenligne nationale prototyper af meter og kilogram med internationale prototyper med regelmæssige mellemrum og holde regelmæssige møder for at drøfte udviklingen inden for måleteknologi.
Spørgsmål: Hvornår blev traktaten forlænget?
A: I 1921 blev traktaten udvidet til at omfatte elektriske og alle andre fysiske målinger.
Spørgsmål: Hvad gjorde dette BIPM i stand til at gøre?
A: Det gjorde det muligt for BIPM at offentliggøre standarder for det internationale enhedssystem (SI), som definerede måleenheder, der anvendes inden for videnskab og teknik på en logisk måde, samt standardiserede, hvordan fysiske størrelser skrives.
Spørgsmål: Hvor mange medlemslande var der i 2014?
A: I 2014 var der 55 medlemslande.
Søge