Meetri konventsioon on leping, millega loodi Rahvusvaheline Kaaludeja MõõtudeBüroo (BIPM). BIPM on valitsustevaheline organisatsioon, mis vastutab mõõtesüsteemide ühtlustamise eest kogu maailmas. Leping sõlmiti esmakordselt 1875. aastal 17 riigi vahel.

Liikmesriigid leppisid kokku, et nad jagavad neutraalsel territooriumil asuva laboratooriumi käitamise kulud. Rahvusvahelist meetri ja kilogrammi prototüüpi hoitakse laboris. Liikmesriikide riiklikke meetri- ja kilogrammi prototüüpe võrreldakse regulaarselt rahvusvaheliste prototüüpidega. Liikmesriigid korraldaksid korrapäraseid kohtumisi, et arutada mõõtmistehnoloogia arengut.

1921. aastal laiendati lepingut nii, et see hõlmas elektrilisi ja kõiki muid füüsikalisi mõõtmisi. See võimaldas BIPMil avaldada rahvusvahelise mõõtühikute süsteemi (SI) standardid. SI raames määratleti loogiliselt teaduses ja tehnikas kasutatavad mõõtühikud. SI-eeskirjadega standardiseeriti ka füüsikaliste suuruste kirjutamise viis.

2014. aastal oli BIPMil 55 liikmesriiki.

Taust ja põhieesmärgid

Meetri konventsiooni peamine eesmärk oli lahendada 19. sajandi lõpu rahvusvahelise kaubanduse, tööstuse ja teaduse olukord, kus eri riikides kasutati eri mõõtühikuid ja standardeid. Konventsioon lõi raamid ühisele, usaldusväärsele ja püsivale mõõtmissüsteemile, et tagada mõõtmiste võrreldavus üle riigipiiride.

BIPM ja tema roll

BIPM (asub Sèvres'is, Prantsusmaal) tegutseb rahvusvahelise koordinatsiooniorganisatsioonina. Selle tööd toetavad kaks peamist organit:

  • CGPM (General Conference on Weights and Measures) — kõrgeim otsustusorgan, kuhu kogunevad liikmesriikide esindajad tavaliselt iga paari aasta tagant, et vastu võtta otsuseid ja uuendusi SI-s;
  • CIPM (International Committee for Weights and Measures) — 18 liiget, kes juhivad ja suunavad BIPMi tööd CGPM-i volituste alusel ning koordineerivad tehnilisi tegevusi.
BIPM-i laboratooriumid ja eksperttegijad viivad läbi täpsed võrdlused, säilitavad rahvuslikke prototüüpe ning avaldavad juhendeid ja brošüüre SI kohta.

SI süsteemi areng ja ümbermääratlused

Algselt olid meetri ja kilogrammi füüsilised prototüübid (metallist vardad ja silindrid), mida hoiti BIPM-i laboris neutraalsel territooriumil. Aja jooksul liikus metrologiaalane praktika üha enam fundamentaalsete füüsikaliste konstantide ja kvantstandardeid kasutavate määratluste poole.

Olulised sammud SI ajaloos:

  • mooti määratlemine valguse kiiruse kaudu — 1983. aastal määratleti meeter täpselt kui kaugus, mida valgus läbib tühjas ruumis määratud aja jooksul, kasutades kiirust c = 299 792 458 m/s;
  • kilogrammi määratlemise ümbermõtestamine — traditsiooniline füüsiline rahvusprototüüp (Internationaalne kilogrammi prototüüp) oli SI-s kuni 2019. aastani; 2019. aastal tehti SI ümbermääratlus, kus kilogramm seoti Plancki konstandiga ja selle realiseerimiseks kasutatakse nüüd Kibble'i kaalu (kibble balance) ning teisi kvantmeetodid;
  • teised baasühikud (sekund, ampere, kelvin, mool, kandela) on samuti määratletud või sidustatud täpsete füüsikaliste konstantidega (nt tsaesiumi aatomkiirguse sagedus sekundile, elementaarlaeng e, Boltzmanni konstant k jne).
Tulemuseks on SI, mis põhineb seitse baasühikul ja universaalsetel konstantidel ning on stabiilsem ja paremini taasalistatav eri riikide laborites.

Kuidas SI-d levitatakse ja kontrollitakse

BIPM koordineerib rahvuslike metrologiainstituutide vahelist võrdlustööd, et kindlustada ühikute ühtlus. Selleks korraldatakse rahvusvahelisi võrdlusi (key comparisons), mille tulemused avaldatakse ja mida kasutatakse riikide võrdlemiseks. Samuti eksisteerib CIPM Mutual Recognition Arrangement (MRA), mis võimaldab riikidel tunnustada üksteise kalibreerimis- ja mõõtevõimeid kaupade ja teenuste rahvusvahelisel tasandil.

Miks see on oluline igapäevaelus ja teaduses

Ühtne mõõtesüsteem mõjutab paljusid eluvaldkondi: rahvusvaheline kaubandus, tööstusstandardid, tervishoid (näiteks laborite ja seadmete kalibreerimine), keskkonnaseire, taristuehitus ja tipptasemel teadusuuringud (nt astronoomia, kvanttehnoloogiad). Ühtsed ja usaldusväärsed mõõtmised loovad aluse tehnoloogiale, innovatsioonile ja õiglasele kaubandusele.

Tänapäev ja tulevik

BIPM ja temaga seotud institutsioonid jätkavad tööd uute meetodite ja kvantstandardite arendamisel. Eesmärk on hoida SI kaasaegne, täpne ja tulevikukindel — eriti kvantmeetria, nanotehnoloogia ja tipptasemel füüsika arengute valguses. Kuigi meetri konventsioon sündis 19. sajandil, on selle panus rahvusvahelisse koostöösse ja teaduse arhitektuuri oluline ka 21. sajandil.