史書記載,遠古時期,人們“布手知尺”“身高為丈”“邁步定畝”.早期的長度單位,大都是以人體的不同部分作為標準的.顯然,人的身體是最方便、最直接的測量工具.古代把成年男子稱為“丈夫”,它的原意就是“身高一丈的男子”.
比丈小的單位是尺.中國最早的長度標準實物是安陽殷墟出土的商尺.尺長17厘米,上面標刻著等長的10個單位,是由獸骨磨成的.一件出土的漢代銅尺長度是23.1厘米.到了三國時,一尺約為24厘米.因此,古書上說項羽身高八尺,約是現在的1.85米,而身高八尺的諸葛亮卻有1.92米.唐代,李世民用他的兩腳各行一步,就作為定尺的標準,叫“步”,并規定一步為5尺,1里為三百步.當時的1尺≈32.88厘米.清代,一尺約為32厘米.
古代,還常以人手的中指中節長度為一寸.直至今天,中醫針灸時還是沿用它來測定人體穴位.
在國外,各個國家、各個民族的長度單位盡管是各有千秋,但也大都與身體有關.
五千年前,古埃及法老用肘拐至中指尖距離為長度單位,稱為“腕尺”,被公認為最古老的一種長度單位.那座胡夫金字塔,高聳三百腕尺,就是以古埃及國王庫孚的前臂作為單位進行量度的,約合現在的147米.
巴比倫尼亞的長度單位是“指”,等于1.65厘米或2/3英寸左右;一尺等于20指,一腕等于30指;一竿等于12腕,而測量者所用的單位“繩”,則等于120腕;一里是180繩,等于6.65英里.
古希臘人則以美男子庫里修斯的雙臂向兩側平伸時,兩手中指尖間的距離定為1噚(xun),約為今天的1.829米.
更有趣的是,羅馬帝國查理一世驕橫地伸出他的一只腳,便當眾宣布:這就是新羅馬尺.這時歷史的車輪已滾動至8世紀末了.古羅馬的凱撒大帝時代,則是把士兵行軍時的1000 雙步定為1 哩.
英國人把麥穗中較大的36 粒麥粒,頭尾相接地排列起來,訂定為1 呎.
公元9世紀,英皇亨利一世在位時,組織大臣們討論一碼究竟應該為多長.大臣們為此爭論不休,各說各的理.亨利一世急了,沒想到這么簡單的問題居然鬧得不可開交.他一拍大腿,說道:“全都不許鬧,一碼就是我鼻尖到食指尖的距離.”這1碼,合81.44厘米.于是,碼的標準便伴隨著亨利一世的怒氣誕生了.
公元10世紀,英王又規定以他的拇指關節長度為1英寸.1英寸=2.54厘米,1英尺=12英寸.
隨著時間的推移和生產生活發展的需要,人類對長度單位的需求,也由粗放型逐漸向精確型過渡了.
1789年,在人們對巴黎的子午線進行了比較精確的測量之后,次年,法國政府規定,1米=通過巴黎的地球子午線長度的1/40000000.
80年后,隨著科技手段的提高,發現子午線實際的精確長度是40003244米.于是對原定的長度進行修正.在1875年,世界各國聚集在巴黎,簽署了“米制公約”.1889年,國際標準協會制造了一根鉑銥合金的國際標準米尺.規定“0℃時,巴黎國際計量局的截面為X形的鉑銥合金尺兩端刻線記號間的距離為1米”.但又由于這種長度容易受環境的影響,科學家們仍不滿意.
1960年,國際上又正式采用光波的波長作為長度標準.規定1米為1650763.73個氪波長.
以自然基準代替實物基準,這是計量科學的一次革命.用光波波長定義“米”的主要優點是穩定、不受環境的影響,只要符合定義規定的物理條件,就能復現.但需在特殊的技術條件下,用起來很困難,仍不是科學家理想的“米原器”,在用了23年后就被淘汰了.
基于光速的不變性和激光的良好單色性等因素,1983年第17屆國際計量大會將“米”定義為“光在真空中1/299792458s的時間間隔內行程的長度”,這是米的第三次定義.因為光速在真空中是永遠不變的,因而基準米就更加精確了.這樣,不論在何種科學領域,世界各國不同語言中的“米”,長度都是恒定的了.