Metrisopimus | sopimus, jolla perustettiin Kansainvälinen paino- ja mittatoimisto

Ennen sopimusta

Metrijärjestelmä kehitettiin Ranskassa 1790-luvulla. Metrin pituudeksi määriteltiin yksi kymmenmiljoonasosa pohjoisnavan ja päiväntasaajan välisestä etäisyydestä. Vuosina 1791-1798 ranskalaiset Delambre (matemaatikko ja tähtitieteilijä) ja Méchain (tähtitieteilijä) mittasivat Dunkerquen ja Barcelonan välisen etäisyyden. Mittaustulosten perusteella valmistettiin metallitanko, jonka pituus oli täsmälleen 443,296 lignes (ligne on vanha ranskalainen pituusyksikkö, joka vastaa yhtä ranskalaisen tuuman kahdestoistaosaa). Tankoa käytettiin metrin standardina. Myöhemmin tankoa kutsuttiin nimellä metre des archives. 1860-luvulla havaittiin, että metre des archives oli 0,03 prosenttia lyhyempi kuin sen oletettiin olevan.

Lontoon maailmannäyttely vuonna 1851 ja Pariisin maailmannäyttely vuonna 1867 olivat osoittaneet, että eri kansojen oli käytettävä samoja mittayksiköitä. Ranskan ulkopuoliset tähtitieteilijät ja maanmittarit keskustelivat 1860-luvulla paljon siitä, pitäisikö heidän käyttää arkistometriä vai "uutta metrijärjestelmää", jossa otettaisiin huomioon 0,03 prosentin virhe. Preussi otti johtoaseman ja järjesti Berliinissä konferensseja, joissa keskusteltiin asiasta. Ranska ei osallistunut konferensseihin. Ennen kuin mitään toimia voitiin toteuttaa, puhkesi Ranskan ja Preussin sota. Preussi voitti Ranskan ja Saksan keisarikunta muodostettiin.

Vuonna 1875 Ranska kutsui edustajat Pariisiin keskustelemaan asiasta. Tämä auttoi Ranskaa saavuttamaan diplomaattisen voiton Preussista ja Saksan keisarikunnasta.

Perustamissopimuksen yksityiskohdat

Seitsemäntoista maata allekirjoitti sopimuksen Pariisissa 20. toukokuuta 1875 pidetyssä konferenssissa. Yhdistynyt kuningaskunta ja Alankomaat osallistuivat konferenssiin, mutta eivät allekirjoittaneet sopimusta tuolloin. Lisäharkinnan jälkeen Yhdistynyt kuningaskunta allekirjoitti sopimuksen vuonna 1884.

Kokous oli samaa mieltä:

• Sopimusta hallinnoimaan perustettaisiin kolme organisaatiota.
• Metreistä ja kilogrammoista valmistettaisiin identtiset kopiot. Kummastakin valittaisiin yksi kappale kansainväliseksi pääkappaleeksi. Muut kappaleet jaettaisiin jäsenvaltioille.
• Metrin ja kilogramman mallit säilytetään laboratoriossa.
• Laboratorio sijaitsisi puolueettomalla alueella.
• Jäsenet vertaisivat kopioitaan pääkappaleisiin säännöllisin väliajoin.
• Järjestöt edistävät metrijärjestelmän käyttöä.

Kansainvälinen paino- ja mittatoimisto (BIPM)

Sopimuksella perustettu organisaatio oli Kansainvälinen paino- ja mittatoimisto. Sen ranskankielinen nimi on Bureau international des poids et mesures. Sen lyhenne on BIPM. BIPM:n päämaja sijaitsee Pavillon de Breteuilissa, Sèvresissä, Ranskassa (lähellä Pariisia). BIPM:ssä työskentelee noin 70 henkilöä. Vuoden 2013 talousarvio oli yli 10 miljoonaa euroa (12 miljoonaa dollaria).

Nämä kolme järjestöä perustettiin sopimuksen nojalla. Ne ovat:

• Kansainvälinen paino- ja mittatoimisto (BIPM).
• Painojen ja mittojen yleiskonferenssi (CGPM).
• Kansainvälinen paino- ja mittakomitea (CIPM).

Foorumi on vastuussa kansainvälisen kilogramman prototyypin suojelusta.

Järjestöjen virallinen kieli on ranska. Vuoteen 1988 asti kaikki kokousraportit julkaistiin vain ranskaksi. Sen jälkeen on käytetty sekä englantia että ranskaa. Lyhenteet perustuvat ranskankielisiin sanoihin, eivät englanninkielisiin sanoihin. BIPM:n ja Ranskan välinen virallinen viestintä tapahtuu Ranskan ulkoministeriön kautta. Virallinen viestintä muiden maiden kanssa tapahtuu kyseisen maan Pariisissa sijaitsevan suurlähetystön kautta.

Painojen ja mittojen yleiskonferenssi (CGPM)

Yleinen paino- ja mittakonferenssi perustettiin metriyleissopimuksen nojalla BIPM:n elimeksi. Se antaa BIPM:lle toimeksiannon ja talousarvion jäsenvaltioiden puolesta. Sen ranskankielinen nimi on Conférence générale des poids et mesures. Sen lyhenne on "CGPM".

CGPM kokoontuu joka neljäs tai kuudes vuosi. Ensimmäinen kokous pidettiin vuonna 1889 ja 24. kokous vuonna 2011. Kullakin jäsenvaltiolla on yksi ääni. Ranskaa edustavat sen ulkoministeri ja Ranskan akatemian presidentti. Ranskan ulkoministeri toimii puheenjohtajana CGPM:n kokousten avaus- ja päätösistunnoissa. Ranskan akatemian presidentti toimii CGPM:n muiden kokousten puheenjohtajana.

CGPM:

• Hyväksyy BIPM:n talousarvion.
• Sovitaan jäsenvaltioiden maksuista.
• Nimittää CIPM:n jäsenet.
• Hyväksyy CIPM:n ehdotukset.

Kansainvälinen paino- ja mittakomitea (CIPM)

Kansainvälinen mittauskomitea perustettiin metriyleissopimuksen nojalla BIPM:n elimeksi. Se neuvoo CGPM:ää ja valvoo BIPM:ää. Sen ranskankielinen nimi on Comité international des poids et mesures. Sen lyhenne on CIPM.

CGPM:ssä on 18 jäsentä. Jäsenet ovat tunnettuja mittauksen asiantuntijoita, jotka CGPM valitsee. Heidän kaikkien on oltava eri maista. Yhden CIPM:n jäsenistä on oltava ranskalainen. Jäsenet kokoontuvat kerran tai kaksi kertaa vuodessa Pariisissa. CIPM:ää avustavat useat neuvoa-antavat komiteat. Helmikuussa 2014 tällaisia komiteoita oli kymmenen. Yhdeksän komiteoista on omistettu erityisille mittaustyypeille, kuten sähkölle ja magnetismille, pituudelle, fotometrialle ja radiometrialle, termometrialle sekä ajalle ja taajuudelle. CIPM nimittää henkilöt näihin komiteoihin.

Kymmenes komitea on nimeltään neuvoa-antava yksikkökomitea (CCU). Sen puheenjohtajan nimittää CIPM. Muut komitean jäsenet ovat muiden järjestöjen nimittämiä. Näihin järjestöihin kuuluvat Kansainvälinen standardisoimisjärjestö (ISO) ja National Institute of Standards and Technology (NIST). CCU:n tehtävänä on varmistaa, että kaikki SI:n määritelmät ovat yhdenmukaisia. Se myös laatii SI-standardin, jota kutsutaan SI-esitteeksi.

Pavillon de Breteuil

BIPM:n toimistot ja laboratoriot sijaitsevat Pavillon de Breteuilissa, Sèvresissä, Ranskassa (lähellä Pariisia).

BIPM huolehtii CGPM:n kansainvälisestä prototyyppikilogrammasta (IPK). Se tarjoaa laboratoriopalveluja CGPM:lle ja CIPM:lle. Jäsenvaltiot käyttävät BIPM:n laboratorioita tarkastaessaan omaa kilogramman kopiotaan IPK:n kanssa. BIPM:n toimistot ovat myös CGPM:n ja CIPM:n päämaja.

Toiminta

Vuonna 1875 yleissopimus käsitteli ainoastaan kilogramman ja metrin standardointia. Yleissopimusta tarkistettiin vuonna 1921 siten, että se kattaa kaikki fysikaaliset mitat. Vuonna 1933 CGPM hyväksyi pyrkimykset, joita tehtiin sähköisten ja fotometristen yksiköiden yhdistämiseksi metrijärjestelmään.

SI:n kehittäminen

1800-luvun lopulla ja 1900-luvun alussa määriteltiin monia uusia mittayksiköitä metrijärjestelmän avulla. Sähköstaattisissa sovelluksissa, sähkömagneettisissa sovelluksissa ja sähkönjakelujärjestelmissä käytetyt mittayksiköt olivat keskenään yhteensopimattomia. Vakiopainovoiman käyttö voiman ja paineen määrittelyssä johti siihen, että mittayksiköitä määriteltiin enemmän kuin oli tarpeen.

Toisen maailmansodan jälkeen Kansainvälinen puhtaan ja sovelletun fysiikan liitto (IUPAP) ja Ranskan hallitus pyysivät BIPM:ää tutkimaan asiaa. Vuonna 1948 9. CGPM pyysi CIPM:ää tekemään tutkimuksen jäsenvaltioiden käyttämistä mittayksiköistä. CIPM raportoi asiasta, ja vuonna 1954 10. CGPM päätti perustaa uuden yksikköjärjestelmän. Perusyksiköitä olisi kuusi. Ne olivat metri, kilogramma, sekunti, ampeeri, kelvinin aste (myöhemmin kelvin) ja kandela. Uusi järjestelmä julkaistiin vuonna 1960. CGPM:n 11. kokous nimesi sen kansainväliseksi yksikköjärjestelmäksi. Lyhyt nimi oli "SI". Tämä tuli ranskankielisestä nimestä [Le Système international d'unités] Error: {{Kieli}}: tekstissä on kursivoitu merkintä (ohje). BIPM kuvaili SI:tä "moderniksi metrijärjestelmäksi".

Vuoden 1960 jälkeen BIPM on tehnyt useita parannuksia SI:hen. Joidenkin hienosäätöjen yhteydessä on kehitetty uusia tapoja tehdä tarkkuusmittauksia. Toisiin tarkennuksiin kuuluu pieniä muutoksia määritelmien yksityiskohtiin.

Koordinointiaika

Atomikello on mahdollistanut erittäin tarkan ajanmäärityksen. Maapallo hidastuu. Dinosaurusten aikaan maapallo pyöri kerran 23 tunnissa. Nyt on mahdollista mitata tulivuorten ja tsunamien aiheuttamia muutoksia maapallon pyörimisnopeudessa. Tätä tekee kansainvälinen maapallon kiertopalvelu (IERS). IERS ehdottaa karkaussekunteja silloin, kun niitä tarvitaan. Metriyleissopimuksen mukaisesti BIPM:n tehtävänä on koordinoida yli 200 atomikelloa ympäri maailmaa. Nämä kellot sijaitsevat 50 eri kansallisessa laboratoriossa.

Vastavuoroista tunnustamista koskeva sopimus (MRA)

Monet mittalaitteet on kalibroitava uudelleen säännöllisin väliajoin. Tällaisia laitteita voivat olla esimerkiksi bensiinipumput. Ne voivat olla vaakoja. Ne voivat olla monimutkaisia lääketieteellisiä laitteita, kuten magneettikuvauslaitteita. Kun laite on kalibroitu uudelleen, siitä annetaan todistus. Kalibrointiin käytettävä laite on itse kalibroitava. Nämä laitteet kalibroidaan usein kansallisessa metrologialaboratoriossa. Oikeudellisia ongelmia voi syntyä, jos yhdessä maassa tehtyä kalibrointia ei tunnusteta toisessa maassa.

Jäsenyys

Jotkin maat ovat CGPM:n täysjäseniä, ja niillä on äänioikeus CGPM:n kokouksissa. Näillä mailla on oma kappaleensa kilogramman prototyypistä. Ne osallistuvat myös CIPM:n MRA-ohjelmaan.

Muut maat ovat liitännäisjäseniä. Ne osallistuvat CIPM:n MRA-ohjelmaan. Ne voivat puhua CGPM:n kokouksissa, mutta eivät äänestää kokouksissa. Niillä ei ole omia kopioita kilogramman prototyypistä.

Jäsenet

Assosioituneet jäsenvaltiot

CGPM loi 21. kokouksessaan (lokakuussa 1999) luokan "assosioitunut" niille valtioille, jotka eivät vielä ole BIPM:n jäseniä, ja talousliitoille.

Kansainväliset järjestöt

Seuraavat kansainväliset järjestöt ovat allekirjoittaneet CIPM MRA:n:

• Kansainvälinen atomienergiajärjestö (IAEA), Wien, Itävalta (1999).
• Vertailumateriaalien ja mittausten instituutti (IRMM), Geel, Belgia (1999).
• Maailman ilmatieteen järjestö (WMO), Geneve, Sveitsi (2010).
• Euroopan avaruusjärjestö (ESA), Pariisi, Ranska (2012).

Entiset jäsenvaltiot

 Kamerun (1970-2012)
 Pohjois-Korea (1982-2012)
 Dominikaaninen tasavalta (1954-2014)
 Jemen (2014-2018)

Huomautukset