Meterkonvention

Das metrische System wurde in Frankreich in den 1790er Jahren entwickelt. Die Länge des Meters wurde auf ein Zehnmillionstel der Entfernung zwischen dem Nordpol und dem Äquator festgelegt. Zwischen 1791 und 1798 maßen die Franzosen Delambre (ein Mathematiker und Astronom) und Méchain (ein Astronom) die Entfernung zwischen Dünkirchen und Barcelona. Die Messungen wurden verwendet, um einen Metallstab mit einer Länge von genau 443.296 Ligne herzustellen (die Ligne ist eine alte französische Längeneinheit, die einem Zwölftel eines französischen Zolls entspricht). Der Stab würde als Maßstab für den Meter verwendet werden. Der Stab wurde später als Meter des Archivs bezeichnet. In den 1860er Jahren stellte sich heraus, dass der Meter des Archivs um 0,03% kürzer war, als er eigentlich hätte sein sollen.

Die Weltausstellung in London 1851 und die Internationale Ausstellung in Paris 1867 hatten die Notwendigkeit aufgezeigt, dass verschiedene Nationen die gleichen Maßeinheiten verwenden müssen. In den 1860er Jahren gab es viele Diskussionen von Astronomen und Vermessungsingenieuren von außerhalb Frankreichs, ob sie den Meter des Archivs verwenden sollten oder ob sie einen "neuen Meter" verwenden sollten, der den Fehler von 0,03% berücksichtigte. Preußen übernahm die Führung bei der Organisation von Konferenzen in Berlin, auf denen diese Frage diskutiert wurde. Frankreich nahm an den Konferenzen nicht teil. Bevor irgendwelche Maßnahmen ergriffen werden konnten, brach der französisch-preußische Krieg aus. Preußen besiegte Frankreich und das Deutsche Reich wurde gebildet.

1875 lud Frankreich Vertreter nach Paris ein, um die Angelegenheit zu erörtern. Dies verhalf Frankreich zu einem diplomatischen Sieg über Preußen und das Deutsche Reich.

Der Vertrag wurde am 20. Mai 1875 auf der Konferenz in Paris von siebzehn Ländern unterzeichnet. Das Vereinigte Königreich und die Niederlande nahmen an der Konferenz teil, unterzeichneten den Vertrag zu diesem Zeitpunkt jedoch nicht. Nach weiteren Überlegungen unterzeichnete das Vereinigte Königreich den Vertrag 1884.

Das Treffen wurde vereinbart:

• Zur Verwaltung des Vertrags würden drei Organisationen eingerichtet.
• Es würden identische Kopien des Meters und des Kilogramms hergestellt werden. Jeweils ein Exemplar davon würde als internationale Vorlage gewählt. Weitere Exemplare würden an die Mitgliedsstaaten verteilt.
• Die Masterkopie des Meters und des Kilogramms würden im Labor aufbewahrt.
• Das Labor würde sich auf neutralem Territorium befinden.
• Die Mitglieder würden ihre Exemplare in regelmäßigen Abständen mit den Originalexemplaren vergleichen.
• Die Organisationen würden die Verwendung des metrischen Systems fördern.

Die durch den Vertrag geschaffene Organisation war das Internationale Büro für Maße und Gewichte. Sein französischer Name lautet Bureau international des poids et mesures. Die Abkürzung lautet BIPM. Das BIPM hat seinen Sitz im Pavillon de Breteuil, Sèvres, Frankreich (in der Nähe von Paris). Am BIPM arbeiten etwa 70 Personen. Das Budget für 2013 betrug über 10 Millionen Euro (12 Millionen Dollar).

Die drei Organisationen wurden im Rahmen des Vertrags gegründet. Das sind sie:

• Das Internationale Büro für Maße und Gewichte (BIPM).
• Die Allgemeine Konferenz über Maße und Gewichte (CGPM).
• Der Internationale Ausschuss für Maße und Gewichte (CIPM).

Das Büro hat die Verantwortung für die Sicherung des internationalen Kilogrammprototyps.

Die offizielle Sprache der Organisationen ist Französisch. Bis 1988 wurden alle Sitzungsberichte nur auf Französisch veröffentlicht. Seither werden sowohl Englisch als auch Französisch verwendet. Die Abkürzungen basieren auf den französischen und nicht auf den englischen Wörtern. Die offizielle Kommunikation zwischen dem BIPM und Frankreich wird über das französische Aussenministerium abgewickelt. Die offizielle Kommunikation mit anderen Ländern wird über die Botschaft dieses Landes in Paris abgewickelt.

Allgemeine Konferenz über Maße und Gewichte (CGPM)

Die Generalkonferenz für Maß und Gewicht wurde im Rahmen der Meterkonvention als ein Organ des BIPM eingerichtet. Sie erteilt dem BIPM im Namen der Mitgliedsstaaten sein Mandat und seinen Haushalt. Ihr französischer Name lautet Conférence générale des poids et mesures. Die Abkürzung lautet "CGPM".

Die CGPM tritt alle vier bis sechs Jahre zusammen. Das erste Treffen fand 1889 statt und das 24. Treffen im Jahr 2011. Jeder Mitgliedsstaat hat eine Stimme. Frankreich ist durch seinen Außenminister und den Präsidenten der Französischen Akademie vertreten. Der französische Außenminister ist der Vorsitzende der Eröffnungs- und Abschlusssitzungen jeder CGPM-Sitzung. Der Präsident der Französischen Akademie ist der Vorsitzende der anderen Sitzungen der CGPM.

Die CGPM:

• stimmt dem Budget des BIPM zu.
• Vereinbart die Zahlungen der Mitgliedsstaaten.
• Ernennt die Mitglieder der CIPM.
• Nimmt Vorschläge der CIPM an.

Internationales Komitee für Maße und Gewichte (CIPM)

Das Internationale Komitee für Maße und Gewichte wurde im Rahmen der Meterkonvention als Organ des BIPM eingerichtet. Es berät das CGPM und beaufsichtigt das BIPM. Sein französischer Name lautet "Comité international des poids et mesures" (Internationales Komitee für Maße und Gewichte). Seine Abkürzung lautet CIPM.

Die CGPM hat 18 Mitglieder. Bei diesen Mitgliedern handelt es sich um bekannte Messexperten, die vom CGPM gewählt werden. Sie müssen alle aus verschiedenen Ländern stammen. Eines der CIPM-Mitglieder muss französisch sein. Sie treffen sich ein- oder zweimal pro Jahr in Paris. Die CIPM wird von einer Reihe von beratenden Ausschüssen unterstützt. Im Februar 2014 gab es zehn solcher Ausschüsse. Neun der Ausschüsse widmen sich speziellen Arten von Messungen, wie Elektrizität und Magnetismus, Länge, Photometrie und Radiometrie, Thermometrie sowie Zeit und Frequenz. Die CIPM ernennt Personen für diese Ausschüsse.

Der zehnte Ausschuss wird als Beratender Ausschuss für Einheiten (CCU) bezeichnet. Sein Vorsitzender wird von der CIPM ernannt. Andere Mitglieder des Ausschusses werden von anderen Organisationen ernannt. Zu diesen Organisationen gehören die Internationale Organisation für Normung (ISO) und das National Institute of Standards and Technology (NIST). Die Aufgabe des CCU besteht darin sicherzustellen, dass alle Definitionen von SI einheitlich sind. Sie entwirft auch den SI-Standard, der als SI-Broschüre bezeichnet wird.

Pavillon de Breteuil

Die Büros und Laboratorien des BIPM befinden sich im Pavillon de Breteuil, Sèvres, Frankreich (in der Nähe von Paris).

Das BIPM betreut das Internationale Prototyp-Kilogramm (IPK) für das CGPM. Es erbringt Labordienstleistungen für das CGPM und das CIPM. Die Mitgliedstaaten nutzen die Laboratorien des BIPM, wenn sie ihre eigene Kopie des Kilogramms mit dem IPK abgleichen. Die Büros des BIPM sind auch der Hauptsitz des CGPM und des CIPM.

Im Jahr 1875 befasste sich die Konvention nur mit der Standardisierung des Kilogramms und des Meters. Die Konvention wurde 1921 überarbeitet, um alle physikalischen Messungen zu berücksichtigen. 1933 billigte die CGPM die Bemühungen, die unternommen wurden, um elektrische und photometrische Einheiten in das metrische System zu integrieren.

Entwicklung von SI

Im späten neunzehnten und frühen zwanzigsten Jahrhundert wurden viele neue Maßeinheiten unter Verwendung des metrischen Systems definiert. Maßeinheiten, die in elektrostatischen Anwendungen, elektromagnetischen Anwendungen und elektrischen Verteilungssystemen verwendet wurden, waren nicht miteinander kompatibel. Die Verwendung der Standard-Gravitation in Kraft- und Druckdefinitionen führte dazu, dass mehr Maßeinheiten definiert wurden, als notwendig waren.

Nach dem Zweiten Weltkrieg baten die Internationale Union für reine und angewandte Physik (IUPAP) und die französische Regierung das BIPM, die Angelegenheit zu prüfen. Im Jahr 1948 beauftragte das 9. CGPM das CIPM mit der Durchführung einer Studie über die von den Mitgliedsstaaten verwendeten Maßeinheiten. Das CIPM erstattete Bericht, und 1954 beschloss das 10. CGPM, ein neues Einheitensystem einzurichten. Es würde sechs Basiseinheiten geben. Diese waren: Meter, Kilogramm, Sekunde, Ampere, Grad Kelvin (später in Kelvin umbenannt) und Candela. Das neue System wurde 1960 veröffentlicht. Die 11. CGPM nannte es das Internationale Einheitensystem. Die Kurzbezeichnung war "SI". Dies kam von dem französischen Namen, [Le Système international d'unités] error: {{{lang}}: Der Text ist kursiv gedruckt (Hilfe). Das BIPM beschrieb SI als "das moderne metrische System".

Seit 1960 hat das BIPM mehrere Verfeinerungen des SI vorgenommen. Zu den Verfeinerungen gehört die Entwicklung neuer Methoden zur Durchführung hochpräziser Messungen. Andere Verfeinerungen umfassen kleine Änderungen an Details von Definitionen.

Koordinierende Zeit

Die Atomuhr hat eine sehr genaue Zeitmessung ermöglicht. Die Erde wird langsamer. A die "Zeit der Dinosaurier" drehte sich die Erde einmal alle 23 Stunden. Es ist nun möglich, die durch Vulkane und Tsunamis verursachten Schwankungen der Erdrotation zu messen. Dies wird vom Internationalen Dienst für Erdrotation (IERS) durchgeführt. Der IERS schlägt Schaltsekunden vor, sobald diese benötigt werden. Im Rahmen der Meterkonvention hat das BIPM die Aufgabe, über 200 Atomuhren auf der ganzen Welt zu koordinieren. Diese Uhren befinden sich in 50 verschiedenen nationalen Laboratorien.

Abkommen über die gegenseitige Anerkennung (MRA)

Viele Messgeräte müssen in regelmäßigen Abständen neu kalibriert werden. Diese Geräte können Benzinpumpen sein. Es kann sich auch um Waagen handeln. Es kann sich dabei um komplexe medizinische Geräte wie MRT-Scanner handeln. Wenn das Gerät rekalibriert wird, wird ein Zertifikat ausgestellt. Das Gerät, mit dem die Kalibrierung durchgeführt wird, muss selbst kalibriert werden. Diese Geräte werden oft in einem nationalen Metrologielabor rekalibriert. Rechtliche Probleme können entstehen, wenn eine in einem Land durchgeführte Kalibrierung in einem anderen Land nicht anerkannt wird.