1920年諾貝爾物理獎：夏爾・紀堯姆

1920年的諾貝爾物理奬由夏爾・紀堯姆（Charles Édouard Guillaume）奪得。他發現了幾種近乎不會熱脹冷縮的鎳鋼合金（nickel-iron alloy），使科學測量準確度大大提昇。

 

 
從前，世界並沒有統一的度量衡標準。有些地方以人類身體尺寸去做量度長度的單位。因為身體尺寸因人而異，明顯這並非一個好的標準。即使同一國家的人身體尺寸亦有所分別，更遑論用來做國際標準。
 
一個以客觀物理測量方式定義的全國性度量衡標準，首先出現在法國。1791年3月30日，由科學家和工程師組成的委員會使用十進制把長度單位「米」定義為通過巴黎的子午線的象限的一千萬分之一。1795年，科學家改以青銅製柱的長度去定義米。此後，直到1960年10月14日之前，米都是以實體定義，只是利用不同合金去改良了幾次。
 
每種金屬或金合，都有各自的熱膨脹系數（thermal expansion coefficient）。系數越大，代表每單位溫度改變會造成越大的體積改變。由於當年長度的國際標準以實體金屬柱定義，如果存放環境的溫度改變，金屬柱長度亦會改變，標準就再不是標準了。

 

 
紀堯姆實驗過非常多種合金的熱膨脹性質，終於發現有些鎳鋼合金的熱膨脹系數差不多等於零。換句話說，這些合金的體積在任何溫度下都是不變的。紀堯姆把這類合金稱為不變鋼（invar），取自英文「不變」（invariant）。直到現在，不變鋼仍然用於測量、工程、鐘錶、科研器材等領域之中。
 
紀堯姆的發現令科學測量準確度得以改良，亦直接加速了科學研究發展。由於實體定義長度的誤差已達到極限，國際計量局（Bureau international des poids et measures）在1960年10月14日把一米定義為氪-86原子的某個量子躍遷釋放的光子的波長倍數。1983年，米的定義再被改為光線於1/299792458秒之內在真空中走過的距離。這個定義一直沿用至今。