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在制作米原器的人看来，像铂杆这样简单又坚固的器具，作为世界参照标准，其耐久性必定是出类拔萃的。但就在米原器被制造出来并开始使用的时候，物理学进入了一个颠覆性的时代，物理学的发展使这根杰出的铂杆退役了。19世纪的最后几十年至20世纪初见证了一系列为物理学和现代技术奠定了基础的科学发现。
比如电磁学。英国科学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（James Clerk Maxwell）在1873年完成了《电磁通论》（ A Treatise on Electricity and Magnetism ），而我们很难想象这部经典著作对我们的生活产生了多大的影响。可以这么说，麦克斯韦的4个方程以简洁和优雅的方式描述了所有与经典电磁学相关的现象和技术，尤其是与电磁波相关的内容。从彩虹到电动汽车，从手机到为什么天空是蓝色的，从洗衣机的发动机到欧洲核子研究组织（CERN）加速器中基本粒子的运动，都能从麦克斯韦的4个方程中得到答案。德国物理学家海因里希·赫兹（Heinrich Hertz）是第一个通过实验证明麦克斯韦预言的电磁波存在的人，但当时他并不知道电磁波会有什么用处。据说，赫兹对自己发现电磁波是这样评价的：“电磁波不会有任何实际用途。我的实验只是证明了麦克斯韦大师的理论是正确的。简言之，这些肉眼无法看到的神秘电磁波确实是存在的。”然后他被问道：“那么在您的实验之后会发生什么？”赫兹看似谦虚地回答：“我猜不会有什么。”我们当然不能责怪他缺乏想象力，在当时，实在是不可能预测到电磁波会在通信、旅行、烹饪、医学诊断和治疗以及许多其他领域有那么广泛的用途。
在那几十年里，科学家对物质结构的理解也取得了巨大进展，为现代原子理论铺平了道路。1895年威廉·伦琴（Wilhelm Röntgen）发现了X射线；1887年赫兹发现了光电效应；1905年爱因斯坦充分解释了光电效应，并于1921年获得了诺贝尔奖。1897年，约瑟夫·约翰·汤姆森（Joseph John Thomson）发现了电子，这是一个里程碑，由此我们意识到我们周围的物质是由被称为原子的微观粒子构成的，而原子又由质子和中子构成的原子核及围绕原子核运动的若干电子组成。几年后，世界便迎来了量子革命。
铂杆上的两根刻线保证了一定的精度，但对于物理学正在发现的新世界来说，这种计量方式仍不够准确。 无论多么细致、精准的金属棒都无法承受新物理学日益紧迫的需求，这使其随时可能成为另一个时代的遗产。新物理学放弃了“人”的维度，以一种越来越普适化的方式将自己推向无限小与无限大。 在短短几十年内，物理学的范畴急剧扩展——从零点几纳米的玻尔原子到天文学家哈勃研究的距地球数百万亿千米的宇宙边缘星系。
米原器的命运在它诞生的那一刻就已经被一种矛盾的方式决定了。塞夫尔的铂杆一方面是新物理和新技术越来越精确的计量需求的受害者，而在20世纪，它开始面对一个太阳永不落下的科学世界。它另一方面也是全球化的受害者，因为它诞生于一个以欧洲为中心的时代，在那里知识中心之间的距离相对较近。
米原器及其实物副本，无论多么精确，都是易损的，且不可能在所有需要它的地方同时出现，而且越来越多的证据表明它不足以测量正在被发现的、越来越广阔的新世界。
比如，米原器仍可用于测量足球场的大小。当时球场的主角是20世纪初哥本哈根阿卡德米斯克足球俱乐部和丹麦国家队的球员哈拉尔德·玻尔（Harald Bohr），他在1908年伦敦奥运会上代表丹麦国家队获得了银牌。但对于比他更著名的哥哥尼尔斯·玻尔（Niels Bohr）来说，这显然是不够的。这可能是唯一一个家族中的科学家比职业足球运动员更出名的案例……有时这样的情况也是会发生的。尼尔斯·玻尔于1913年在《哲学杂志》（ Philosophical Magazine ）上发表了名为《论原子构造和分子构造》（ On the Constitution of Atoms and Molecules ）的文章。这篇文章为现代原子的量子理论奠定了基础。尼尔斯·玻尔在文章中将原子描述为一个微小的太阳系，其大小约为零点几纳米，电子围绕位于中心的原子核做轨道运动。尼尔斯·玻尔还以他卓越的直觉预见了能量的量子化。
根据玻尔原子理论，当沿给定轨道运动的电子跃迁到另一个所需能量较少的轨道时，原子会发射出具有明确能量的电磁辐射，所发射的辐射频率等于两个轨道间的能量差除以普朗克常量——这是我们稍后会遇到的另一个物理学基本常数。这意味着由于电子的跃迁，每个原子都可以发射种类有限且能量值已预先确定的电磁辐射，或者说已知颜色的电磁辐射。这组能量就是原子光谱，元素周期表上的每种元素都有其独特的光谱，每个原子都有自己的“调色板”。
这里举个例子，煮意大利面的时候，如果锅里溢出一点沸水并流到燃气火苗上，我们就会看到火苗变成了黄色，这是钠原子发射的光谱的颜色。不过请注意，如果你们忘了往水里加盐，这个实验就不会成功，因为钠实际上来自盐。
事实上，正是原子使米原器在被引入不到一个世纪就被放弃了，取而代之的是一个看不见摸不着的定义。
1960年，米被重新定义。米的新定义涉及氪，氪在元素周期表中的原子序数为36。氪是一种惰性气体，通常用于霓虹灯中（霓虹灯并不总是由氖制成）。由于光学技术的进步，原子发射的可见辐射波长的测量精度远远高于公制铂杆上两条刻线之间距离的精度，尽管长度相差很小，但不可忽略不计。因此，国际计量大会决定将米定义为氪-86原子在特定能级之间跃迁的辐射在真空中波长的1 650 763.73倍 。 这样定义的米呈橘红色，就是我们的目光所能看到的那种辐射。将氪–86原子在特定能级之间跃迁发出的辐射波长一个接一个地放上1 650 763.73个时，我们就能得到1米。
1960年10月14日，国际计量大会确立了这一具有划时代意义的重大改变，将米的定义从一根人工制造的铂杆转变为一种自然现象，即原子发出的光。
人工制品不可避免的易腐性被自然界的永恒性所取代。氪的使用为依托自然而非人工制品进行计量判定的世界打开了大门，这激发了近年来对基本单位的革命性定义，即用基本物理常数来确定基本单位。
然而，仅仅过了20多年，1983年，计量学的一个新主角登台亮相，并注定要在舞台上长久停留。这个新主角就是光速。