Vi mäter saker hela tiden - hur länge, hur tung, hur varmt, och så vidare - för att vi behöver för saker som handel, hälsa och kunskap. Men att se till att våra mätningar jämför äpplen med äpplen har varit en utmaning:hur vet jag om min kilogramvikt eller meterlängd är densamma som din.

Försök har gjorts att definiera måttenheterna genom åren. Men i dag - International Metrology Day - ser den fullständiga översynen av dessa standarder in.

Du kommer inte att märka någonting - du kommer inte att vara tyngre eller lättare än igår - eftersom övergången har gjorts för att vara sömlös.

Bara definitionerna av de sju basenheterna i SI (Système International d'Unités, eller International System of Units) är nu helt annorlunda än igår.

Hur vi brukade mäta

Människor har alltid kunnat räkna, men när vi utvecklades gick vi snabbt över till att mäta längder, vikter och tid.

De egyptiska faraonerna gjorde att pyramider byggdes baserat på längden på den kungliga underarmen, känd som Royal Cubit. Detta hölls och kungördes av ingenjörspräster som höll standarden under dödens smärta.

Men alen var inte en fast enhet över tiden - det var ungefär en halv meter, plus minus några tiotals millimeter med dagens mått.

Det första förslaget om en universell uppsättning decimaler gjordes av John Wilkins, år 1668, då sekreterare för Royal Society i London.

Drivkraften för att göra något praktiskt kom med den franska revolutionen. Det var fransmännen som definierade de första standarderna för längd och massa, med två platinastandarder som representerar mätaren och kilogramet den 22 juni, 1799, i Archives de la République i Paris.

Godkända standarder

Forskare stödde idén, den tyska matematikern Carl Friedrich Gauss var särskilt angelägen. Representanter för 17 nationer gick samman för att skapa det internationella enhetssystemet genom att underteckna mätarkonventionen den 20 maj, 1875.

Frankrike, vars gata cred hade tagit hårt i det fransk-preussiska kriget och inte var den vetenskapliga makt det en gång var, erbjöd en misshandlad slott i Forest of Saint-Cloud som ett internationellt hem för det nya systemet.

Pavilion de Breteuil rymmer fortfarande Bureau International de Poids et Mesures (BIPM), där ligger den internationella prototypen för kilogrammet (hädanefter Big K) i två kassaskåp och tre glasklockor.

Big K är ett polerat block av platina-iridium som används för att definiera kilogrammet, mot vilken alla kilogramvikter slutligen mäts. (Originalet har bara vägts tre gånger mot ett antal nästan identiska kopior.)

Britterna, som hade varit framträdande i diskussionerna och hade tillhandahållit platina-iridium-kilogrammet, vägrade att underteckna fördraget till 1884.

Redan då användes det nya systemet bara av forskare, med vardagen mätt i traditionella kejserliga enheter som pund och uns, fot och tum.

USA undertecknade fördraget samma dag, men sedan aldrig implementerat det, hänger på sin egen version av det brittiska kejserliga systemet, som den fortfarande använder mest idag.

USA kan ha förstört det beslutet 1999, dock, när Mars Climate Orbiter (MCO) försvann i aktion. Rapporten om händelsen, kallas pittoreskt en "olycka" (som kostade 193,1 miljoner dollar 1999), sade:"[...] den främsta orsaken till förlusten av MCO -rymdfarkosten var misslyckandet med att använda metriska enheter i kodningen av en markprogramvarufil, 'Små styrkor, "används i banmodeller."

I grund och botten gick rymdfarkosten förlorad i Mars atmosfär när den gick in i omloppsbana lägre än planerat.

De nya SI -definitionerna

Så varför förändringen idag? Huvudproblemen med de tidigare definitionerna var, för kilogram, de var inte stabila och för enheten för elektrisk ström, ampere, gick inte att förverkliga.

Och från vägningar mot officiella kopior, vi tror att Big K sakta tappade massa.

Alla enheter definieras nu på ett gemensamt sätt med hjälp av vad BIPM kallar formuleringen "explicit konstant".

Tanken är att vi tar en universell konstant - till exempel ljusets hastighet i ett vakuum-och från och med nu fastställa dess numeriska värde till vårt bäst uppmätta värde, utan osäkerhet.

Verkligheten är fast, numret är fast, och så är enheterna nu definierade.

Vi behövde därför hitta sju konstanter och se till att alla mätningar är konsekventa, inom mätosäkerhet, och sedan börja nedräkningen till idag. (Alla tekniska detaljer finns tillgängliga här.)

Australien hade en hand med att utforma det rundaste makroskopiska föremålet på jorden, en kiselsfär som används för att mäta Avogadro -konstanten, antalet enheter i en fast mängd substans. Detta definierar nu SI -enheten, mol, används till stor del inom kemi.

Från standard till artefakt

Vad sägs om Big K - standardkilogrammet? Idag blir det ett objekt av stor historisk betydelse som kan vägas och dess massa kommer att ha mätosäkerhet.

Från och med idag definieras kilogrammet med Planck -konstanten, något som inte förändras från kvantfysiken.

Utmaningen nu är dock att förklara dessa nya definitioner för människor-särskilt icke-forskare-så att de förstår. Att jämföra ett kilo med ett metallblock är enkelt.

Tekniskt definieras nu ett kilogram (kg):"[...] genom att ta det fasta numeriska värdet för Planck -konstanten h att vara 6.626 070 15 × 10 ^–34 när det uttrycks i enheten J s, vilket är lika med kg m ² s ^–1 , där mätaren och den andra definieras i termer av c och Δν _Cs . "

Försök förklara det för någon!

Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.