18世纪末，法国创立米制单位，为近代计量学打开了新的一页。
法国从1789-1793年经历着一场波澜壮阔的资产阶级革命，在革命进程中，不断提出建立资本主义经济秩序的政策法令。1789年8月初，制宪议会在通过“八月法令”的同时颁布了另一些法令，如取消行会制度、粮食自由买卖、废除内地税卡、统一度量衡和币制等。1799年，拿破仑·波拿巴掌握政权之后，开始国内改革，实行一系列加强统治的经济措施。采用十进制计量单位也被提到议事日程上来。
米制单位的建立成为法国大革命的第一个科学成果。
米制的诞生
1817—1819年间，拉普拉斯发表了《概率测地公式在巴黎子午线测量中的应用》，论文中引用了德朗布尔等当时测量的全部700个三角网原始资料(德朗布尔等在1796年整理时只用了27个三角网资料)，算出了不同子午线长度的误差概率，得出巴黎子午线长度的最优值。发现档案局米尺比精确计算值短了约0.2毫米。另外，也发现档案局千克比测量计算值大了28毫克。但是如果重新制作也很不容易，所以就公认上述二者为档案局米原器与档案局千克原器。
图1 注:“……”表示实际测量的线段；“·—·—·—·”表示经过计算所换算成的经过巴黎的子午线段。
图2
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米制公约
当时中国清政府虽未参加米制公约，但早在1858年(清咸丰八年)订立《天津条约》以后，中国就正式接受英、法、德、俄等国的度量衡单位制，使中国清制和米制建立了换算关系。1908年清政府农工商部咨询驻法国使臣，商请国际计量局订做营造尺(32厘米)和库平两砝码(37.301克)铂铱合金原器和镍钢合金副原器各一副，1909年(宣统元年)该原器、副原器由国际计量局精密校准给予证书携送来华。1913年民国政府工商部派员参加国际计量局的会议。1915年(民国四年)《权度法》规定权度以米制原器为标准。1928年2月公布的《度量衡法》规定:中华民国度量衡采用米制为标准制:以国际计量局制定的铂铱合金米尺、公斤原器为标准。1977年，中国正式参加米制公约。
图3
图4
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国际千克原器和米原器的建立
原器砝码的形状从理论上说应当是一个圆球，因为球的表面积最小，因而受外界的影响面也最小。但考虑到球的加工、调准和使用不便，最终采用高度和直径均为39毫米的圆柱体(图3)。选用的材料是90%铂和10%铱的合金，通过锻造(后来用粉末冶金技术)铂铱合金的密度达到21.55克/立方厘米，同时使其稳定和不易磨损。原器表面经过精细抛光(后来改用激光抛光技术)，以减少凹处吸附和凸处磨损引起的质量增减。
(1)由于采用了性能十分稳定的铂铱合金材料，其长度的变化很小，国际米原器的准确度为0.1微米，即千万分之一(1×10-7)； (2)即使米原器本身产生了少许变形，但在其具有刻线的中性面上引起1米长度的变化可以被忽略； (3)用两刻线间的距离代替档案局米尺易于磨损的端面之间的距离，使校验、检定较为方便，且测量轴的概念也十分明确。
根据1927年第7届国际计量大会的决议:米原器应被放置同一水平面上的两个直径至少为1厘米的圆柱上(图7)，其两支承点的距离必须因尺身自重而引起的弯曲变形对长度变短的影响为最小。按此要求，经计算后得出两支承点间的距离l与米原器全长L之比应为0.55938，称白塞尔(Bessel)支点。即 l=0.55938L 因L=1020毫米,所以两支点间距离应为571毫米。 [page_break]
米定义的变迁
最早的米定义是1791年提出的:以赤道到北极的子午线的一千万分之一为长度基本单位“米”。1889年第一届国际计量大会批准的线纹米原器，这时米被定义为:国际计量局保存的国际米原器上，两端刻划的中间刻线的轴线在0℃时的距离。这个定义实际上是由后来1927年第7届国际计量大会认定的。可以说这是米定义的第一次变迁。虽然第二代的X形米原器比档案局米尺前进了一大步，但它毕竟还是用一个实物来体现米的，通常称之为“实物基准”。依然不具备恒定不变及不可毁灭的性质。而且刻线本身的弊病，致使难于满足更高的检定准确度的要求。
自然基准的建立终于实现了科学家长期以来所追求的目标，它除了具有不可毁灭性外，其复现性及检定的准确度均远好于实物基准。然而，上述米定义刚被确定不久，一种光的方向性好、亮度高、单色性强的“气体激光”出现了，它比氪-86光源优越许多倍。随着稳频和伺服技术的发展和应用，又使激光器输出频率的稳定性和复现性提高到百亿分之一(1×10-10)；而后测得的真空中光速值为299 792458米/秒，其准确度比过去提高了100倍。在这种背景下，1975年第15届国际计量大会提出，米定义可以通过光速表示，长度可以建立在光速为常数的基础上，通过时间或频率确定。1979年经“米定义咨询委员会”研究，随后提出了一个米定义的新概念，并得到1983年的第16届国际计量大会的批准。米的新定义为:“米是光在真空中1/299 792 458秒时间间隔内所行进路径的长度”。这是米定义的第三次变迁。该定义的优点在于它不固定某一波长的光源，只要已知它的频率，许多不同波长的光源，均可在不同的准确度范围内复现米，而不必更改米定义，因而适用范围很广。所以它被认为是当前最理想的米定义。两个世纪以来米定义的变迁，反映了从近代计量学发展到现代计量学的历史进程。
图5
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图7(本文作者 蒋埙为原中国计量科学研究院高级工程师邱隆为原国家计量局《中国计量》杂志总编辑)
图7
(本文作者 蒋埙为原中国计量科学研究院高级工程师邱隆为原国家计量局《中国计量》杂志总编辑)