Mario Sedlak
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Meter
(Abkürzung: m)

Der Meter ist ein alltägliches, vertrautes Maß für Längen.

Gebräuchliche Vorsätze

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Hektometertafel

Verwendung
1 am = 1 Attometer = 1 Billiardstel Millimeter = 10–18 m
1 fm = 1 Femtometer = 1 Billionstel Millimeter = 10–15 m
1 pm = 1 Pikometer = 1 Milliardstel Millimeter = 10–12 m für Abstände von Atomen in Molekülen (Bindungslänge)
1 nm = 1 Nanometer = 1 Millionstel Millimeter = 10–9 m
1 µm = 1 Mikrometer = 1 Tausendstel Millimeter = 10–6 m
1 mm = 1 Millimeter = 0,1 Zentimeter = 10–3 m
1 cm = 1 Zentimeter = 0,01 Meter = 10–2 m
1 dm = 1 Dezimeter = 0,1 Meter = 10–1 m
1 hm = 1 Hektometer = 100 Meter = 102 m bei Schienenstrecken u. dgl.
1 km = 1 Kilometer = 1000 Meter = 103 m

Es ist unklar, wieso keine größeren Vielfache als Kilometer in Gebrauch sind.

Dekameter (= 10 m) habe ich nur in einem Schulbuch für die Wellenlängenbereiche gesehen. Sollten die nicht eher beim Üblichen bleiben?

Größenordnungen

1 fm Durchmesser eines Protons oder Neutrons
10 fm Durchmesser eines Atomkerns
0,1 nm Durchmesser eines Atoms
20–200 nm typische Größe von Viren
380–780 nm Wellenlänge von Licht = maximales Auflösungsvermögen eines optischen Mikroskops
1–30 µm typische Größe von Bakterien und Zellen
0,1 mm Dicke eines menschlichen Haares = Dicke eines Blatts Papier

In der Volksschule erklärte die Lehrerin: Es gibt Dezimeter, Zentimeter und das Kleinste ist Millimeter.

Ich widersprach: "Es gibt auch Mikrometer!"

"Aber kannst du dir das vorstellen?", entgegnete sie. Das ist ein interessanter Einblick in die Denkweisen von Durchschnittsmenschen: Nur was sie mit ihren Sinnesorganen direkt wahrnehmen können, ist für sie leicht erfassbar und verständlich. Für mich ist hingegen nur wesentlich, dass ich genügend Beispiele kenne, um ein Gefühl für die Größenordnungen zu bekommen.

Manchmal können auch (gedankliche) Vergrößerungen helfen:

Höhen

25 m Foto 8-stöckiges Wohnhaus
130 m Foto IZD-Tower (in dem habe ich gearbeitet)
137 m Foto Wiener Stephansdom
252 m Foto Donauturm (höchstes Gebäude Österreichs)
300 m Foto Kahlenberg (484 m Seehöhe, aber Wien ist auf 151 m Seehöhe, daher ist der Kahlenberg ungefähr 300 m hoch)

Entfernungen

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Die Sonne ist rund 150 Millionen km entfernt.

1000 km Luftlinie Wien – Paris
2000 km Luftlinie Wien – Madrid
10 000 km Luftlinie Wien – São Paulo (Brasilien)
15 000 km Luftlinie Wien – Australien
380 000 km Abstand Erde – Mond
150 Millionen km Abstand Erde – Sonne
4,5 Milliarden km Abstand des entferntesten Planeten von der Sonne

Entfernungen zu Sternen und weiter gebe ich in Lichtjahren an.

in der Teilchenphysik

1 fm ist der ungefähre "klassische" Durchmesser von Elementarteilchen wie dem Elektron. Physiker vermuteten, dass diese "Elementarlänge" eine wichtige Naturkonstante ist.[2] Harald Lesch meinte:

Ein Protonenradius ist das Kleinste, unterhalb dessen nichts gedacht werden kann.[3]

Das kann so keinesfalls stimmen, denn Protonen sind aus drei Quarks zusammengesetzt, die von einem "See" aus Gluonen umgeben sind. Im Vakuum entstehen auch spontan für kurze Zeit Quark-Antiquark-Paare im durchschnittlichen Abstand von 20 am. Das ist ca. 1/50 des Protonenradius, unterhalb dessen also sehr wohl etwas gedacht werden kann.

Wenn es eine kleinste sinnvolle Länge gibt, dann ist die sog. Planck-Länge (10–35 m) ein Kandidat. Jedes Objekt, das kleiner als die Planck-Länge wäre, hätte aufgrund der Heisenbergschen Unschärferelation so viel Energie bzw. Masse, dass es zu einem Schwarzen Loch kollabieren würde. In diesem Größenbereich können für kurze Zeit extrem massereiche (virtuelle) Teilchen entstehen, die die Raumzeit verzerren, sodass dort Längen keinen genauen, fixen Wert haben.

Schreibweise

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Verkehrszeichen mit Meterangaben

Ich verwende bei der Angabe einer konkreten Meterzahl immer die Abkürzung (m). Da diese auch auf Verkehrszeichen verwendet wird, nehme ich an, dass sie allgemein verstanden wird. Meter mit Vorsätzen kleiner als Millimeter (µm, nm, pm, fm, am) verlinke ich auf diese Seite, weil sie nicht jeder (genau) kennt.

Wenn Meter ausgeschrieben werden, schreibt man laut Duden bzw. Wikipedia:

Statt µm wird manchmal nur µ geschrieben. Das war anscheinend lange vor meiner Zeit einmal gebräuchlich. Heute ist es nicht mehr zulässig.

Definition

Der Meter wurde ursprünglich (im Rahmen der zur Zeit seiner Einführung im Jahre 1799 erreichten Messgenauigkeit) als 40-millionster Teil des durch Paris gehenden Längenkreises definiert.[4]

Heute wird die Lichtgeschwindigkeit als 299 792 458 m/s definiert, sodass die Definition des Meters auf eine Zeitmessung zurückgeführt wird.

Abgeleitete Einheiten

Weiter

Lichtjahre

Weblinks

Quellen

[1] Richard P. Feynman, Robert B. Leighton, Matthew Sands: Vorlesungen über Physik. Band 1: Hauptsächlich Mechanik, Strahlung, Wärme. München: Oldenburg, 1987 (amerik. Original 1963), S. 39
[2] Die Physik. Ein Lexikon der gesamten Schulphysik. Mannheim: Bibliographisches Institut/Dudenverlag, 1974, S. 109
[3] Vortrag von Harald Lesch aus dem Jahr 2017, 6:50
[4] Die Physik. Ein Lexikon der gesamten Schulphysik. Mannheim: Bibliographisches Institut/Dudenverlag, 1974, S. 430f.