Mensen zijn dieren die dingen meten. Bel ons De mens is een maatstaf. We hebben de drang om te kwantificeren, en al millennia lang bedenken we nieuwe manieren om dat aan te pakken. Voor alles wat u maar kunt bedenken, bestaat er een apparaat om het te meten: van bloeddrukmeters tot spectrofotofluormeters. En natuurlijk is dit nergens meer waar dan in de wetenschap. Nou ja, wetenschap en honkbal.
Natuurkundigen bouwen modellen om uit te leggen hoe de wereld werkt. Het kan een vergelijking zijn, zoals de ideale gaswet: PV = nRT. Dit vertelt ons bijvoorbeeld dat als je de temperatuur (T) van een gas verdubbelt, als de rest gelijk blijft, de gasdruk (P) ervan zal verdubbelen. Maar om te zien of het model legitiem is, of op zijn minst nuttig, moeten we een aantal waarden uit de praktijk verkrijgen en controleren of de vergelijking klopt. Modelleren en meten, meten en modelleren: dat is wetenschap in een notendop.
Natuurlijk hebben we hier tegenwoordig een aantal mooie instrumenten voor. Maar ik ga je een klein geheimpje verklappen: met al onze coole tools komt meten nog steeds neer op vergelijken of tellen. In die zin is er niet veel veranderd sinds Noach zijn ark bouwde op basis van een specificatieblad in el – de lengte van een menselijke onderarm van elleboog tot vingertop. Ik zal je laten zien wat ik bedoel.
Lengte meten
Ik ga beginnen met een meting die iedereen wel eens heeft gebruikt: lengte of afstand. Het lijkt eenvoudig, toch? Als je de lengte van een potlood wilt weten, leg je het naast een liniaal. Daar is het 18,7 centimeter. (Ja, in de wetenschap zijn we bezig Dat kant van de liniaal.)
Foto: Rhett Allain
Wat je hier doet, is de lengte van een potlood en de lengte van een liniaal naast elkaar vergelijken. (Natuurlijk brengt dit een ander probleem naar voren: hoe weet je of de liniaal die je online hebt gekocht juist is? Dat is een hele andere discussie over normen. Die kunnen we bewaren voor een andere dag.)
De meest gekke vergelijkingsmeting ooit vond plaats in 1958, toen een groep MIT-studenten op zoek ging naar de lengte van een brug over de Charles River. Ze lieten het kleinste lid van hun groep, Oliver Smoot (5′7″, of 170 centimeter), herhaaldelijk gaan liggen, het trottoir markeren met krijt, helemaal aan de overkant, en ontdekten dat de brug 364,4 smoots was, “een oor geven of nemen.”
(Je kunt dit niet verzinnen: Smoot werd later hoofd van het American National Standards Institute en later van de International Organization for Standardization. De definitie van een smoot werd in 2015 herzien, toen uit fotografisch bewijsmateriaal bleek dat zijn postuur op 75-jarige leeftijd met 3 centimeter was afgenomen.)
Hoe dan ook, het blijkt dat het meten van lengte of afstand in vergelijking de meest gebruikelijke methode is die wordt gebruikt in analoge apparaten.
Andere afstandsmetingen
Hoe zit het bijvoorbeeld met de tijd? Een van de oudste tijdwaarnemingsinstrumenten is de zonnewijzer, die in zijn vertrouwde vorm werd uitgevonden door de oude Grieken. Het heeft een driehoekig mes, een zogenaamde gnomonen een platte schijf met urenlang cijfers rond de omtrek.
Foto: Rhett Allain
