Denn es wäre unglaublich teuer gewesen.

Die aktuelle Definition des Meters, die auf einem festen Wert der Lichtgeschwindigkeit basiert, wurde 1983 übernommen und ersetzte die Definition von 1960 , die auf der Wellenlänge einer Krypton-Emissionslinie basierte. Im Wesentlichen waren die lichtbasierten Präzisionslängenmessmethoden so genau geworden, dass die Hauptquelle der Unsicherheit bei Längenmessungen die Unsicherheit der Lichtgeschwindigkeit war. Das heißt, die Lichtgeschwindigkeit wurde bereits bestimmt$299\,792\,458\:\rm m/s$, mit einer Unsicherheit über die$\pm 1\:\rm m/s$Bereich und mit einer großen etablierten Anzahl von Messungen, die es mit dieser Präzision verwendet haben.

Wenn Sie nun zu einer festen Lichtgeschwindigkeit wechseln, ist es in der Tat verlockend, die Zahl von zu ändern$299\,792\,458$auf eine schöne Runde$300\,000\,000$, da sie doch sehr nah beieinander liegen - das Verhältnis

$$\frac{300\,000\,000}{299\,792\,458} \approx 1.00069$$ ist ziemlich nah an der Einigkeit. Also, warum haben wir es nicht getan? Kurz gesagt, weil das Verhältnis $$\frac{300\,000\,000}{299\,792\,458} \approx 1.00069$$ kommt der Einheit überhaupt nicht nahe. Die beiden Definitionen unterscheiden sich durch $7$Teile ein $10^{4}$(knapp 0,1%), und das bedeutet, dass sowohl in der reinen Wissenschaft als auch in der Industrie jede Längenmessung mit mehr als drei signifikanten Stellen neu kalibriert werden müsste . Dies hätte einen enormen Aufwand erfordert, um einen großen Teil der wissenschaftlichen und technischen Literatur (einschließlich technischer Handbücher und Softwareimplementierungen) neu zu schreiben, sowie tatsächliche physische Änderungen an der Hardware, um ihre Messungen wieder auf runde Zahlen zurückzusetzen (dh wenn Sie hergestellt haben $5\:\rm mm$-lange Schrauben an a $10^{-3}$relative Toleranz, dann müssten Sie Ihre Standards ändern oder um 0,1 % abweichende, nicht runde Zahlenlängen für Ihre Teile beibehalten).

Die Änderung hätte auch alle Messungen von Größen (wie Kraft, Energie, Druck und die gesamte elektrische Messtechnik) mit einer Längendimension ungleich Null beeinflusst, die mehr als drei signifikante Ziffern beinhalten. Alles in allem sprechen Sie über einen erheblichen Anteil (mehr als die Hälfte?) aller Messungen.

Die Rolle der Metrologie besteht darin, eine gemeinsame Währung für Messungen bereitzustellen, die für Wissenschaft, Technik, Industrie und Handel verwendet werden können, und so transparent wie möglich zu sein. Das Ändern von Standards ist extrem teuer (fragen Sie einfach die Länder, die von imperial auf metrisch umgestellt haben, oder diejenigen, die dies nicht getan haben, weil es zu mühsam ist) und die Gewinne müssen sich eindeutig lohnen. Das Abrunden der Lichtgeschwindigkeit kommt diesem Standard nicht annähernd entgegen.

Weil$299\,792\,458\ \mathrm{m/s}$ist die Lichtgeschwindigkeit. Durch die Nutzung$300\times10^6$Wir kommen keinen Meter weiter$1/300\times10^6\ \mathrm{s}$.

Wir könnten die Lichtgeschwindigkeit ändern und auf einstellen$300\times10^6\ \mathrm{m/s}$indem entweder die Definition von second oder die vorherige Definition von meter geändert wird. Dies wäre jedoch schwieriger, da eine Änderung der Definition der zweiten oder alten Definition von Meter andere Einheiten ändern würde.

Kurz gesagt, die Menschen hatten Meter durch den Abstand zwischen zwei Markierungen auf einem Metallstab definiert. Dann beschlossen sie, diese Definition durch die Verwendung von Licht zu ändern, sodass wir das gleiche Messgerät wie zuvor erhalten. Immerhin wurde die Lichtgeschwindigkeit vorher mit der alten Definition von Meter gemessen.

Meine Frage ist, warum wir nicht eine einfachere Nummer genommen haben, wie z$1~/~300,000,000$?

Nun, die Wissenschaftler waren wahrscheinlich versucht, und man kann nur spekulieren , wie viele schlaflose Nächte sie damit verbracht haben, sich über genau dieses Thema zu quälen, aber ich denke, es lief letztendlich auf einen einfachen Grund hinaus, der von Segals aufschlussreichem Witz meisterhaft eingefangen wurde:

Ein Mann mit einer Uhr weiß immer, wie spät es ist. Ein Mann mit zwei Uhren ist sich nie sicher .

Ohne das zu leugnen$3\cdot10^8$ist in der Tat eine ziemlich runde Zahl, bitte denken Sie daran, dass die anfängliche Definition des Meters der zehnmillionste Teil war$($noch eine runde Zahl$)$des Erdquadranten oder Halbmeridians . Die Nutzung der uns zur Verfügung gestellten Daten durch die$1984$Weltgeodätisches System $(\rm WGS~84),$auf dem das aktuelle Global Positioning System $(\rm GPS)$zugrunde liegt, wäre ein passenderer Wert für die Lichtgeschwindigkeit gewesen

$$\tilde c~=~299~733~538~~^1\!\!{\Large/}\!_2\quad\rm\Big[m\cdot s^{-1}\Big],$$ die garantiert, dass die Länge eines Erdmeridians so nahe wie möglich an seinem historisch beabsichtigten Wert von liegt $40~000$Kilometer. $($Derzeit ist es näher dran $40~008,$und eine Erhöhung von c würde nur dazu dienen, diesen Unterschied zu vergrößern $).$

Beide$($Betreff$)$Definitionen leiden jedoch an einem fatalen Fehler: der ziemlich unangenehmen Definition einer Sekunde als Repräsentation

Die Dauer von$~9~192~631~770$Perioden der Strahlung, die dem Übergang zwischen den beiden Hyperfeinniveaus des Grundzustands entsprechen$~^{133}\rm Cs~$ Atom .

Warum also nicht einfach die ganze Tafel sauber wischen und die Dinge massiv vereinfachen, indem Sie das Messgerät als Messen neu definieren

die Strecke, die das Licht dabei zurücklegt$~30~^2\!{\Large/}\!_3$Hyperfein-Grundzustands-Übergangsperioden der$~^{133}\rm Cs~$ Atom ?

Also, alle zerrissen zwischen diesen drei gleichermaßen attraktiven Möglichkeiten, was würden die armen Wissenschaftler tun, da einerseits alle drei verlockend sind, andererseits aber auch jede einen gewissen Fehler aufweist. Warum sich also überhaupt die Mühe machen, die aktuelle Definition zu ändern? Sicher, es hat seine Mängel, aber das gilt auch für alle konkurrierenden Alternativen. Und obwohl sie alle ihre Stärken haben, hat die aktuelle Version auch ihre Vorteile, vor allem ihre Konsistenz, nämlich die Tatsache, dass$($fast$)$keine vorherige Messung muss in irgendeiner Weise geändert oder ergänzt werden, wie bereits zweimal in diesem Thread erwähnt wurde.