Tìm hiểu về mét, đơn vị đo độ dài

Tìm hiều về đơn vị đo độ dài mét, một trong 7 đơn vị đo cơ sở của hệ đơn vị SI

Ký hiệu: m (Metre)

Thường gọi là: mét

Mã UN/CEFACT: MTR

Độ lớn theo SI: m

Giới thiệu về đơn vị mét dùng để đo độ dài

Mét là gì ?

Một cách chung nhất, mét là đơn vị đo độ dài cơ bản trong hệ đơn vị SI, ký hiệu là chữ cái “m”. Mét được định nghĩa là chiều dài quãng đường ánh sáng truyền qua chân không trong đúng bằng 1/299792458 giây.

Định nghĩa đơn vị mét bởi CGPM năm 2019

Ngày 16 tháng 11 năm 2018, Hội nghị toàn thể về Cân đo (CGPM) lần thứ 26 các thành viên đã biểu quyết với đa số thông qua cho việc định nghĩa lại các đơn vị đo lường cơ sở SI. Định nghĩa mới có hiệu lực kể từ ngày 20 tháng 5 năm 2019 nên được gọi là định nghĩa về Mét năm 2019. Định nghĩa này không thay đổi so với định nghĩa CGPM lần thứ 17 (1983) Nghị quyết số 1, CR 97. Điểm khác biệt lớn nhất của CGPM lần thứ 26 là định nghĩa các hằng số tự nhiên như tốc độ ánh sáng, hằng số plank, điện tích cơ bản của điện tử, hằng số Boltzmann, số Avogadro, tần số tách vạch siêu tinh tế của nguyên tử casesi, ...Như chúng ta đã biết của vật lý hiện đại, tính chất của vũ trụ được quy định bởi các hằng số vũ trụ. Dựa trên các hằng số này, mà định nghĩa các đơn vị cơ sở SI,

CGPM định nghía một mét trước năm 2019 là : 

"Bằng chiều dài quãng đường đi được của một tia sáng trong chân không trong khoảng thời gian 1 / 299 792 458 giây"

Định nghĩa 2019 tương đương trước đó nhưng được viết ở dạng ràng buộc: 

Mét, ký hiệu là m , thỏa mãn:

c = 299 792 458 m/s

với c là là tốc độ ánh sáng, s là một giây được định nghĩa trước đó
 

Như vậy, mặc dù giữ nguyên ý nghĩa nhưng định nghĩa về mét năm 2019 cho thấy mét là đại lượng được biết thông qua hai định nghĩa trước là:

• Tốc độ ánh sáng trong chân không c
• giây đồng hồ s ( xem thêm về giây )

Nếu giả thiết có một vũ trụ khác, có hằng số vận tốc ánh sáng khác vũ trụ của chúng ta, thời gian giây khác vũ trụ của chúng ta thì đơn vị mét sẽ khác đi. Định nghĩa 2019 mặc dù khá là công thức, nhưng nó phản ánh một quãng đường rất dài phát triển của sự hiểu biết của chúng ta về vũ trụ. Chúng ta phải mất hàng ngàn năm nghiên cứu để có được sự hiểu biết sâu sắc về vũ trụ để có được định nghĩa đó.

Lịch sử đơn vị mét

Đơn vị đo lường mét có nguồn gốc lịch sử rất hay và đã phải trải qua nhiều lần thay đổi và phát triển qua các giai đoạn.

Tên gọi mét được bắt nguồn từ động từ Hy Lạp μετρέω (metreo) dùng để đo, đếm hoặc so sánh và μέτρον (metron) được sử dụng để đo lường vật lý.

Định nghĩa mét theo kích thước và hình dạng Trái Đất

Năm 1791 mét được Quốc hội Pháp định nghĩa là một phần mười triệu khoảng cách từ xích đạo đến Cực Bắc dọc theo kinh tuyến đi qua thủ đô Pari của Pháp.  Năm 1793 ban đầu xác định chu vi của Trái Đất là khoảng 40000km.

Năm 1795 Pháp thực hiện một cuộc cải cách toàn điện trong lĩnh vực đo lường. Họ thể hiện một cam kết sâu đậm với việc tạo ra một hệ thống đo lường có tính chất quốc tế và khoa học.

Định nghĩa theo thanh mẫu

Năm 1799 , mét được được xác định lại theo một thanh mét nguyên mẫu làm bằng Paladium - Iridum để hạn chế thay đổi theo nhiệt độ, thanh được sử dụng và thay đổi năm vào năm 1889.

Định nghĩa mét bằng bước sóng điện từ

Năm 1960 đồng hồ đo thời gian được xác định lại theo một bước sóng nhất định của một vạch phát xạ nhất định của krypton-86. Hội nghị CGPM lần thứ 11 định nghĩa mét bằng 165076373 bước sóng của vạch phát xạ màu đỏ cam trong phổ điện từ của nguyên tử krypton-86 trong chân không.

Định nghĩa theo tốc độ ánh sáng 

Định nghĩa được thông qua từ năm 1983 đến năm 2019. Mét được định nghĩa là chiều dài quãng đường ánh sáng truyền qua chân không trong đúng bằng 1/299792458 giây.

Theo định nghĩa này, có một chút sửa đổi do đó chu vi vùng cực của Trái Đất nay là 40007,863km thay đổi 0,02% so với giá trị ban đầu là 40000km.

Định nghĩa theo hằng số vũ trụ

Từ năm 2019, Mét được định nghĩa theo hằng số vũ trụ tốc độ ánh sáng c và đơn vị giây. Nó giữ nguyên nghĩa trước đó là theo tốc độ ánh sáng, chỉ có phát biểu định nghĩa là theo công thức ràng buộc.

Như vậy đơn vị mét trải qua nhiều giai đoạn cải cách và phát triển, từ một đơn vị đơn giản đến một phần quan trong của hệ thống đó lường quốc tế và nghiên cứu khoa học. Mét ban đầu chỉ là độ dài của một thanh đo tiêu chuẩn cho đến định nghĩa liên quan đến hằng số vũ trụ là một bước tiến dài.

Vì sao định nghĩa đơn vị mét lại trông có vẻ phức tạp lên ?

Khi chúng ta định nghĩa mét theo chiều dài một thanh đo tiêu chuẩn, điều này là dễ hiểu hơn với tất cả mọi người.

Khi chúng ta định nghĩa bằng bước sóng điện từ, mọi chuyện vẫn dễ hiểu nhưng sự phức tạp sẽ nảy sinh, ví dụ như là m sao người ta đếm được 165076373 bước sóng cua nguyên tử krypton-86 cơ chứ ?

Cho đén năm 2019 thì định nghĩa mét vẫn theo ánh sáng, nhưng trông đã rất khó hiểu rồi.

Hãy thử ngẫm nghĩ một chuyện này nhé : Nếu bạn coi mét là đơn vị độ dài thanh mẫu, nếu cả vũ trụ này, mọi nguyên tử đều nở ra thì có phải cả bạn và thanh mẫu đều nở ra không ? thế thì làm sao ta đo được sự nở ra này, làm sau phát hiện được sự nở ra của thanh mẫu khi mà cả vũ trụ cũng nở ra ? 

Đấy , câu hỏi đó cho thấy phương pháp dùng thanh mẫu là không ổn rồi.

Hiểu biết của chúng ta về bản ngã vũ trụ ngày càng nhiều, và chúng ta sẽ còn tiếp tục định nghĩa lại các đơn vị của chủng loài mình, nhưng thay vì phụ thuộc vào một hành tinh bé nhỏ, mà sẽ là dựa vào vũ trụ, thậm chí đa vũ trụ. Câu trả lời cho phần này "vì sao làm phức tạp lên" là để cho các bạn tự ngẫm nghĩ nhé.

Ứng dụng của đơn vị mét 

Mét được con người sử dụng và ứng dụng rộng rãi trong đời sống hàng ngày và trong công nghiệp, bên cạnh đó mét còn giúp ta dễ dàng đo đạc các đối tượng giúp thuận tiện trong quá trình nghiên cứu và trao đổi công việc. Cùng là đơn vị đo độ dài nhưng những ước số của mét như micromet, nanomet hay bội số của mét như pentamet, yotamet sẽ ít phổ biến hơn mét. Mét là đơn vị có kích thước cỡ chiều cao con người chúng ta, chúng ta sử dụng rất nhiều , và rất quen thuộc. Có thể nói, mét là đơn vị trong tầm mắt mỗi người.

Mét được sử dụng trong xây dựng và kiến trúc.

Trong xây dựng, kiến trúc, cầu đường ... đơn vị mét cực kì phổ biến.

Ví dụ, khi bắt đầu xây dựng một công trình ta sử dụng đơn vị mét để đo chiều dài, rộng và cao của các bức tường, cửa...

Đơn vị mét sử dụng trong thể thao.

Là thứ nguyên của các đơn vị đo

Mét là một đơn vị cơ sở SI nên nó là thứ nguyên cho vô vàn đơn vị đo các đại lượng, khó lòng có thể liệt kê hết một cách chính thức. Ví dụ m/s - mét trên giây - là đơn vị đo vận tốc chuyển động.

Dụng cụ đo chiều dài theo đơn vị mét

Dụng cụ đo mét, còn được gọi là thước đo mét là một dụng cụ đo lường được sử dụng để đo độ dài và khoảng cách. Trên bề mặt thước tích hợp vạch chia nhỏ nhất  để đo độ dài một cách chi tiết nhất. Ta có thể kể đến vài loại như sau

Thước cuộn

Thước cuộn được sử dụng rộng rãi trong xây dựng và dân dụng, loại thước này được làm thép hoặc hợp kim khác. Bên trong thước là lò xo co giãn giúp thước tự thu về sau khi ta thả tay đầu thước ra, thước cuộn còn được thiết kế đầu gấp giúp thuận tiện khi móc vào móc các cạnh khi đo đạc. Trên thước được đánh các vạch chia nhỏ nhất mỗi vạch này cách nhau 1mm. Chiều dài của thước cuộn thường từ 2-15m và một số loại dài hơn.

Các bạn có thể tham khảo rất nhiều kiểu thước cuộn tại đây nhé.

Máy đo khoảng cách.

Máy đo khoảng cách là loại thước tích hợp nhiều chức năng và có khả năng đo xa và chính xác hơn thước cuộn.

Máy đo khoảng cách có cấu tạo gồm bộ phận ngắm, bộ phận phát tia laser, màn hình, phím bấm chức năng và nguồn pin để máy có hoạt động.

Máy hoạt động trên nguyên lý phản xạ của tia laser, khi tia leser phát ra tới vị trí muốn đo (vật cản) tia laser sẽ đem đến sự phản hồi dựa vào vận tốc là thời gian bộ phận tính toán trên máy sẽ tính ra khoảng cách và hiện lên màn hình.

Máy đo khoảng cách giờ rất phong phú, Công CỤ Tốt chúng tôi cũng là những đơn vị cung cấp , các bạn có thể nhấn vào đây để ghé thăm gian hàng máy đo khoảng cách.

Độ lớn bé theo đơn vị mét qua các ví dụ

Đơn vị mét không chỉ đơn giản là một đơn vị đo lường mà nó còn là một phần không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày giúp ta xác định và hình dung ra kích thước của một vật. Để giúp các bạn hình dung đơn vị mét lớn bé thế nào (thực ra các bạn đều có thể hiểu được rồi) chúng tôi xin liệt kê vài ví dụ nhé:

• Chiều cao trung bình của người Việt Nam, ở nam giới là 1,68m và nữ giới là 1,56m.
• Chiều dài của xe buýt ở Việt Nam thường là 9m.
• Tòa nhà cao nhất ở Việt Nam hiện nay là Landmark 81 với chiều cao là 461,2m.
• Chiều dài của cá voi xanh là 33,5m.
• Độ sâu nhất mà con người đo được ở đại dương là rãnh Mariana là 10935m.

Quy đổi đơn vị mét và các đơn vị khác

Quy đổi mét ra các đơn vị bội và ước của mét

Những đơn vị thường gặp

• một mét bằng bao nhiêu dm ? 1 mét bằng 10 đề-xi-mét (dm)
• một mét bằng bao nhiêu cm ? 1 mét bằng 100 xăng-ti-mét (cm)
• 1 mét bằng bao nhiêu mm ? 1 mét bằng 1000 mi-li-mét (mm)
• 1 mét bằng bao nhiêu dem ? 1 mét bằng một vạn dem (dem là đơn vị đo chiều dày bằng 1/10 milimet, hay dùng trong đo độ dày tấm tôn, tờ giấy)
• một mét bằng bao nhiêu micromet ? 1 mét bằng 1 triệu micrômét (µm)
• 1 mét bằng 1/1000 ki-lô-mét (km) (một phần ngàn của ki-lô-mét )
• 1 mét bằng 1/100  héc-tô-mét (hm)
• 1 mét bằng 1/10 đề-ca-mét (dam)

Đổi ngược lại, với các đơn vị bội và ước của mét đầy đủ như sau:

Ký hiệu	Tên gọi	độ lớn theo mét	Ví dụ
ym	yóctômét	10⁻²⁴ m
zm	zéptômét	10⁻²¹ m
am	atômét	10⁻¹⁸ m	Một phần tỷ tỷ của mét, nhỏ hơn một phần ngàn kích thước hạt proton, hạt nhân nguyên tử hydro. Tôi viết bài này và chịu, không tìm ra ví dụ
fm	femtômét	10⁻¹⁵ m	Một phần triệu tỷ của mét, dùng để nghiên cứu hạt nhân. Hạt nhân của nguyên tử Hydro có kích thước (dựa trên mô phỏng) cỡ 1.7fm
pm	picômét	10⁻¹² m	Một phần ngàn tỷ của mét, dùng trong khoa học đo các hạt nhỏ hơn cả nguyên tử
Å	angstrom	10⁻¹⁰m	Một phần 10 tỷ của mét, đường kính của nguyên tử bé nhất, nguyên tử Hydro là 1.1 Å
nm	nanômét	10⁻⁹ m	Một phần tỷ của mét, đây là thang đo của công nghệ nano, của ánh sáng. Bước sóng ánh sáng 555 nm là bước sóng mà mắt người nhạy nhất. Con Chip xử lý công nghệ 4nm đầu tiên được ra mắt vào tháng 11 năm 2023 với tên gọi là Dimensity 9000, là chip xử lý di động cao cấp dành cho các thiết bị thông minh
µm	micrômét	10⁻⁶ m	Một phần triệu của mét, một sợi tóc người dày 20 đến 40µm, phần lớn vi khuẩn cỡ 0.5-5.0 μm
dem	dem	10⁻⁴ m	Dem là một phần vạn mét, độ dày tôn lợp nhà khoảng 8 dem
mm	milimét	10⁻³ m	còn gọi là một ly, đường kính que tăm xỉa răng cỡ 1 ly
cm	xentimét	10⁻² m	còn gọi là một phân, một đốt ngón tay cỡ 2 phân
dm	đêximét	10⁻¹ m
dam	đềcamét	10¹ m
hm	hêctômét	10² m
km	kilômét	10³ m	Còn gọi là một cây số, rất phổ biến để đo chiều dài đường cái
Mm	mêgamét	10⁶ m	Triệu mét, hay 1 ngàn cây số. Chiều dài bờ biển nước Việt Nam ta là khoảng 3Mm. Khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt trăng cỡ 384 Mm
Gm	gigamét	10⁹ m	Tỷ mét, hay triệu ki-lô-mét. Khoảng cách từ Trái Đất đến mặt trời trung bình là 152 Gm.
Tm	têramét	10¹² m	Ngàn tỷ mét, hay tỷ ki-lô-mét, dùng đo thiên văn. Khoảng cách từ Mặt trời đến hành tinh Hải vương nằm ở ngoài cùng là 4.5Tm
Pm	pêtamét	10¹⁵ m
Em	examét	10¹⁸ m
Zm	zêtamét	10²¹ m
Ym	yôtamét	10²⁴ m	Vũ trụ có kích thước cỡ 93 tỷ năm ánh sáng, tương đương 880Ym. Tức là chúng ta không cần đơn vị lớn hơn yôtamét làm gì nữa

Quy đổi mét với các đơn vị khác

• 1 mét bằng bao nhiêu yard ? 1 mét = 1,0936133 yard
• 1 mét bằng bao nhiêu feet ?  1mét = 3.2808398950131 Feet (ft )
• 1 mét bằng bao nhiêu inches ? 1 mét = 39,370 inch hay 39⅜ inch
• 1 dặm bằng bao nhiêu mét ? Người Việt Nam hay dùng dặm Pháp, một dặm Pháp là 1 609,344 mét ( hơn một cây số rưỡi)
• 1 hải lý bằng bao nhiêu mét ? Một hải lý ( ký hiệu nmi) bằng 1852 mét
• 1 đơn vị thiên văn bằng bao nhiêu mét ? Là khoảng cách trung bình cận nhật-viễn nhật giữa trái đất và mặt trời, dùng trong phạm vi hệ mặt trời, bằng 149.597.870.700 mét
• 1 năm ánh sáng bằng bao nhiêu mét ?  Một năm ánh sáng là quãng đường ánh sáng đi được trong một năm Julius (365,25 ngày) trong chân không, tức 9 460 730 472 580 800 mét (9 triệu tỷ mét)

Sự thi vị của đơn vị mét

Cái gì phổ biến đều có sự thi vị của nó, nó sẽ là cảm hứng tồn tại trong thơ ca nói riêng văn học nói chung, trong các câu chuyện đời thường.

Bài hát có chữ mét

Mét là đơn vị cỡ chiều cao con người, sải tay con người. Đến tác giả HuyR còn có bài hát "Cô gái m52" rất nổi tiếng, lời bài hát như sau:

...
Em đẹp xinh cô gái Việt
Chẳng son phấn tô sắc màu
Em giản dị theo cách riêng
Chỉ cao 1m52
Nhưng sao đáng yêu dịu dàng
Đôi môi thắm duyên nụ cười
Cho tôi say tôi mơ từng đêm nhớ mong
...

Bài thơ tình

Mãi đến năm 1960, đơn vị mét mới được Quốc tế định nghĩa là theo bước sóng, nhưng ở Việt Nam, nó có trong cả thơ tình từ lâu rồi nhé :

...
Chúng ta xa nhau mãi nhớ nhau nhiều
Chính bước sóng là khoảng cách tình yêu
Tử ngoại ,hồng ngoại nhiều hơn khả kiến
Sóng vô tuyến điện và cả gama
Nếu anh la bêta đứng đợi
Bêta cộng sánh với bêta trừ
Bêta cộng rất ư là hiếm!
Và nghiễm nhiên ấy chính là em
...

Trí tuệ nhân tạo cũng có thể làm thơ về mét

Mét phổ biến đến mức, AI cũng có thể làm một bài thơ khá thú vị mà không sai về ngữ nghĩa về đơn vị này, ví dụ như sau:

Những câu danh ngôn nổi tiếng có đơn vị đo mét trong đó

Khi ngồi viết những dòng này, tôi có nhớ một ai đó đã nói câu châm ngôn rất thâm thúy sau dành cho các đấng nam nhi chí khí:

"Chiều cao của người đàn ông không đo bằng mét"

Đó là một lời nhắc nhỏ chúng ta hãy sống sao cho có ích, hãy tự tạo ra tầm vóc của mình thay vì bó buộc trong cơ thể vật lý thông thường.