Что изучает метрология в истории кратко

Метрология

Метроло́гия (от греч. μέτρον — мера, измерительный инструмент + др.-греч. λόγος — мысль, причина) — наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности (РМГ 29-99). Предметом метрологии является извлечение количественной информации о свойствах объектов с заданной точностью и достоверностью; нормативная база для этого — метрологические стандарты.

Метрология состоит из 3 разделов:

Рассматривает общие теоретические проблемы (разработка теории и проблем измерений физических величин, их единиц, методов измерений).

Изучает вопросы практического применения разработок теоретической метрологии. В её ведении находятся все вопросы метрологического обеспечения.

Устанавливает обязательные технические и юридические требования по применению единиц физической величины, методов и средств измерений.

Содержание

Цели и задачи метрологии

Также метрология изучает развитие системы мер, денежных единиц и счёта в исторической перспективе.

Аксиомы метрологии

Термины и определения метрологии

История метрологии

Исторически важные этапы в развитии метрологии:

Вехи отечественной истории метрологии:

Всемирный день метрологии отмечается ежегодно 20 мая. Праздник учрежден Международным Комитетом мер и весов (МКМВ) в октябре 1999 года, на 88 заседании МКМВ.

Становление и различия метрологии в СССР и за рубежом

Бурное развитие науки, техники и технологии в ХХ веке потребовало развития метрологии как науки. В СССР метрология развивалась в качестве государственной дисциплины, т.к. нужда в повышении точности и воспроизводимости измерений росла по мере индустриализации и роста оборонно-промышленного комплекса. Зарубежная метрология также отталкивалась от требований практики, но эти требования исходили в основном от частных фирм. Косвенным следствием такого подхода оказалось государственное регулирование различных понятий, относящихся к метрологии, то есть ГОСТирование всего, что необходимо стандартизовать. За рубежом эту задачу взяли на себя негосударственные организации, например ASTM. В силу этого различия в метрологии СССР и постсоветских республик государственные стандарты ( эталоны ) признаются главенствующими, в отличие от конкурентной западной среды, где частная фирма может не пользоваться плохо зарекомендовавшим себя стандартом или прибором и договориться со своими партнёрами о другом варианте удостоверения воспроизводимости измерений.

Отдельные направления метрологии

См. также

Ссылки

Полезное

Смотреть что такое «Метрология» в других словарях:

метрология — метрология … Орфографический словарь-справочник

МЕТРОЛОГИЯ — (греч., от metron мера, и logos слово). Описание весов и мер. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. МЕТРОЛОГИЯ греч., от metron, мера, и logos, трактат. Описание весов и мер. Объяснение 25000 иностранных… … Словарь иностранных слов русского языка

Метрология — Наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. Законодательная метрология Раздел метрологии, включающий взаимосвязанные законодательные и научно технические вопросы, нуждающиеся в… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

МЕТРОЛОГИЯ — (от греч. metron мера и logos слово, учение), наука об измерениях и методах достижения повсеместного их единства и требуемой точности. К осн. проблемам М. относятся: общая теория измерений, образование единиц физ. величин и их систем, методы и… … Физическая энциклопедия

Метрология — наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. Источник: РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МЕЖГОСУДАРСТВЕННОЙ СТАНДАРТИЗАЦИИ. ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЯ. МЕТРОЛОГИЯ. ОСНОВНЫЕ … Официальная терминология

метрология — и, ж. métrologie f. < metron мера + logos понятие, учение. Учение о мерах; описание различных мер и весов и способов определения их образцов. СИС 1954. Какому то Паукеру присудили полную награду за рукопись на немецком языке о метрологии,… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

метрология — Наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности [РМГ 29 99] [МИ 2365 96] Тематики метрология, основные понятия EN metrology DE MesswesenMetrologie FR métrologie … Справочник технического переводчика

МЕТРОЛОГИЯ — МЕТРОЛОГИЯ, наука об измерениях, методах достижения их единства и требуемой точности. Рождением метрологии можно считать установление в конце 18 в. эталона длины метра и принятие метрической системы мер. В 1875 подписана международная Метрическая … Современная энциклопедия

МЕТРОЛОГИЯ — историческая вспомогательная историческая дисциплина, изучающая развитие систем мер, денежного счета и единиц налогового обложения у различных народов … Большой Энциклопедический словарь

МЕТРОЛОГИЯ — МЕТРОЛОГИЯ, метрологии, мн. нет, жен. (от греч. metron мера и logos учение). Наука о мерах и весах разных времен и народов. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

Источник

История метрологии, роль изменений и её значение

История метрологии

Метрология зародилась в глубокой древности в качестве практической деятельности. На протяжении всего процесса развития человеческого общества измерения имели прямое отношение к людям и являлись основой отношений в обществе, с окружающим миром и природой. Надо отметить, что таким образом вырабатывались единые представления о размерах, формах, свойствах предметов и явлений, в том числе правила и способы сопоставления.

Единицы измерений, а также их размеры появлялись в давние времена как параметры, которые можно применить для измерения различных единиц без использования специальных устройств, иными словами создавались с ориентацией на те единицы, что были всегда в свободном доступе.

В России такими единицами выступали пядь и локоть.

Однако существовала необходимость поддерживать установленные меры, что поспособствовало созданию эталонных мер ещё в древние времена. К эталонным мерам относились бережно: в древние времена эталоны хранились в храмах, церквях, поскольку именно они считались самыми надёжными и защищёнными местами для хранения ценностей.

По различным причинам христианские храмы не были разрушены в период татаро-монгольского ига.

По мере того, как развивалось промышленное производство повышались требования к применению и хранению мер, более того постоянно усиливалось стремление к унификации размеров единиц физических величин.

Метрическая система мер появилась во Франции в 1840 г. Её значимость высоко оценили учёные с мировыми имена, к примеру, Д. И. Менделеев, который в 1867 г. с трибуны съезда русских естествоиспытателей выступил с призывом содействовать подготовке метрической реформы в России. Именно он стал инициатором того, что академия наук в Петербурге выступила с предложением по учреждению международной организации, которая смогла бы обеспечить единство средств измерений в международном масштабе. Данное предложение было одобрено и уже в 1875 г. на Дипломатической метрологической конференции, которая прошла в Париже, при участии 17 государств была принята Международная конвенция. Принятие Международной конвенции стало началом процесса международной стандартизации.

По мере унификации единиц измерений во многих государствах вводились законодательные нормы, которые были призваны защищать покупателей от недобросовестности производителей и распространителей товаров и услуг.

В России в XVI в. при рынках работали контролёры, которые разыскивали и отбирали у продавцов старые меры, которые не имели официального статуса. Использование неофициальных мер было чревато наложением больших штрафов, а в некоторых случаях даже грозило тюремное заключение.

Контроль за мерами усиливался с ходом времени и уже в XVII в. этим вопросом занималась таможни и кружечные дворы.

В Москве для этих целей открылась Померная изба и Большая таможня. Померная изба проводила периодическую проверку мер и конфисковывала неправильные меры.

Царь Фёдор Алексеевич издал наказ Московской Большой таможне о том, чтобы проводился сбор таможенных пошлин и подразумевалось, что за найденные у торговцев неправильные меры могли конфисковать товар, а всю семью торговца отправить в ссылку.

Царь Перт I также проводил жёсткую политику в отношении мер измерения. В Наказе «О сборе в Московской Большой таможне пошлин» он определил, что за найденные непрямые, воровские весы лавки необходимо опечатывать, товары конфисковать, а семьи ссылать. Её одно наказание он определил в Уставе воинских артикулов, где говорилось, что за обмер и обвес необходимо возвращать добро в тройном размере, наказывать штрафом и подвергать телесному наказанию.

В 1745 г. был опубликован Указ сенатский о рассылке из камер-коллегии во все города заклеймённых мер для хлеба и о взыскании штрафа с того, у кото окажутся неуказанные меры.

В 1858 г. Елизавета Павловна приняла указ, который гласил, что необходимо сделать аршины железные верные и с обеих концов заклеймить так, чтобы ни урезать, ни упиловать нельзя было.

На протяжении длительного времени метрология считалась в большей степени описательной наукой о различных мерах и соотношениях между ними.

Однако в процессе развития общества роль измерений только увеличивалась, а с конца XIX в. благодаря прогрессу физики метрология поднялась на качественно новый уровень. Огромное значение в формировании метрологии как науки в России сыграл Д. И. Менделеев, который был руководителем метрологии в 1892-1907 гг. По его словам, наука начинается там, где начинают измерять. Эти слова по сути стали основным принципом развития науки, который является актуальным и сегодня.

С развитием естественных наук появились и новые средства измерений, а они, в свою очередь, стали стимулом для развития наук, которые представляли собой мощный толчок и средство исследования.

Стоит отметить, что повышение точности измерений плотности воды привело в 1932 г. к открытию тяжелого изотопа водорода – дейтерия. Более того, таких примеров множество, когда высокая роль измерений способствует новым открытиям.

Ю. В. Тарбеев говорил о том, что вся история человеческой цивилизации является историей становления и развития измерительной культуры. Это путь, который пройден от сравнений, выполняемых при помощи органов чувств, до научных основ измерений. Из чего можно сделать вывод, что homo sapiens, «человеку думающему», общественный и технологический прогресс исторически уготовил ещё одну очень важную роль – стать человеком измеряющим и, следовательно, это история человека измеряющего, создавшего в мире физических величин мир измерений.

Функции измерений

Выделяют несколько основных функций измерений в народном хозяйстве:

От качества СИ напрямую зависит эффективность выполнения указанных функций. В качестве примера можно использовать аргументы в силу первой функции. Погрешности счётчиков энергии, которые сегодня используются в различных сферах в среднем равняется 2%, что приводит к неопределённости в учёте такого же количества электроэнергии. В отношении весового хозяйства можно сказать, что неучтённым остаётся примерно 1% от всех измеряемых продуктов производства.

Примечательно, что повышение точности измерений позволит определить недостатки тех или иных технологических процессов, в том числе и исправить погрешности. Таким образом, это сделает качество продукции более высоким, сэкономит энергетические и тепловые ресурсы, сырьё и материалы.

Субъект метрологического надзора

В обычной жизни все трудоспособные граждане являются субъектами метрологического надзора. В качестве покупателя субъект метрологического надзора, хочет находиться в уверенности, что в магазине или на рынке он не будет обманут и ему взвесят необходимое количество товара точно. На заправке субъект хочет быть уверен, что количество топлива в машину будет залито с точностью, которая установлена для топливно-раздаточных колонок.

Ежегодно в России производится порядка 200 млрд. измерений, более 4 млн. человек считают измерения своей профессией. Примечательно, что доля затрат на измерения составляет примерно 10-15% затрат общественного труда, в отраслях промышленности, которые производят сложную технику он варьируется в пределах 50-70%.

Говоря о масштабах затрат на получение достоверных результатов измерений, необходимо упомянуть следующие цифры: в 1998 г. стоимость подобных работ в РФ составляла 3,8% величины ВВП. Для развитых стран эта цифра определяется 6% ВВП. По некоторым подсчётам можно судить, что число СИ увеличивается прямо пропорционально квадрату прироста промышленной продукции. Это говорит о том, что при росте объёма промышленной продукции в два раза число СИ увеличивается до четырёх раз.

На сегодняшний день в РФ насчитывается более 1 млрд. СИ.

Эффект, который оказывается в народном хозяйстве от применения СИ, составляет примерно 8-10 руб. на 1 руб. затрат.

Качество результатов измерений

Качество результатов измерений – это достоверность информации о качестве и количестве товара.

Именно в силу данных обстоятельств метрологическое обеспечение технического регулирования предупреждает действия, которые могут ввести в заблуждение покупателей. В этой связи в каждом техническом регламенте должна содержаться информация о минимально необходимых требованиях по обеспечению единства измерений.

Возможности метрологии как науки позволяют ей быть информационной основой СМК, которая строится по нормам ГОСТ Р 9001-2208, поскольку она может обеспечить математически и дать выверенную оценку свойствам различных объектов, процессов и систем.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что измерения представляют собой очень значимый инструмент познания объектов и явлений окружающего мира и выполняют важную функцию в развитии народного хозяйства.

Метрология как наука является определяющим звеном в процессе повышения качества измерений и успешном внедрении новых методов измерений.

Метрология – это наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства, и способах достижения требуемой точности.​​​​

Выделяют три вида метрологии:

Теоретическая метрология изучает вопросы фундаментальных исследований, создаёт системы единиц измерения, а также разрабатывает совершенно новые методы измерения.

Суть прикладной метрологии состоит в том, что она поднимает вопросы применения в различных сферах деятельности результатов теоретических исследований в рамках науки метрологии.

Законодательная метрология состоит из совокупности взаимообусловленных правил и норм, которые сконцентрированы на обеспечении единства измерений, и имеют статус правовых положений, в том числе наделены обязательной исполнительной силой и находятся под контролем государства.

Ключевой целью законодательной метрологии является обеспечение доверия к результатам измерений.

Источник

Метрология для чайников: основные понятия, принципы, цели и задачи

Кто-то подумает (ну а вдруг), что метрология – это учение про метро. Чтобы никто больше так не думал, мы написали эту статью об основных понятиях, целях и задачах метрологии. А чтобы было не скучно, мы приправили все это интересными фактами.

Основные понятия метрологии

На самом деле, по определению:

Метрология – наука о единстве измерений.

Может показаться, что это очень скучно и занудно – измерять, высчитывать абсолютную и относительную погрешность, учитывать точность прибора, рассчитывать допуски, записывать результат на бумажку. Да, мы даже не спорим. Но есть и интересные вещи, которые будет полезно знать про метрологию.

У метрологии есть принципы:

Основные задачи метрологии:

Что такое единство измерений

Люди не зря придумали международную систему СИ. Теперь мы измеряем длину в метрах, массу в килограммах и даже не задумываемся об этом. Так было далеко не всегда. В давние времена на каждой территории (скажем, в княжестве или городке) могла быть своя система измерений.

Система СИ была разработана и внедрена в 1960 году. В ней 7 основных единиц: метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, моль, кандела.

Приведем схематичный пример.

Когда-то в Средневековье житель Вилларибо должен был в качестве налога отдать бургомистру столько урожая, сколько тот мог унести. При этом житель Виллабаджо отдавал в два раза меньше, потому что у бургомистра Виллабаждо были не такие большие руки и поднять он мог меньше.

Единство измерений очень важно, особенно в вопросах международного сотрудничества, производства и научных исследований. Не будь единой системы, получилась бы история наподобие строительства Вавилонской башни. Никто бы друг с другом попросту не смог договориться.

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Так уж устроены люди, что им все нужно стандартизировать. Чем больше становилось людей, тем сильнее была потребность в стандартизации.

Помните, мы уже говорили про время и то, как люди его измеряли? С длиной и прочими величинами дело обстояло примерно так же. Брали то, что подвернется под руку (или саму руку), делали из этого эталон, а все остальное сравнивали с ним.

Говорящий пример – такие древнерусские меры длины, как «локоть» или «пядь». Когда про кого-то говорят «семь пядей во лбу», это означает, что такой человек очень умный. Хотя не факт. У большинства нормальных людей во лбу нет и одной пяди, а встречать того, у кого их действительно семь, мы вам искренне не желаем.

Пядь – расстояние от кончика большого пальца до кончика указательного при расставленной ладони. 1 пядь=17,78 см.

Но вернемся к единству. Всю эту относительность нужно было свести на нет, иначе развитие науки и промышленности было бы связано с огромной неразберихой.

Эталон метра. История создания

Задумываться об этом всерьез стали в 17 веке. Возьмем, к примеру, метр. Над его определением трудились не один век.

Сначала за эталон метра была принята длина маятника с периодом колебаний равным 1 секунде. Правда выяснилось, что в зависимости от места измерений длина такого маятника изменяется. Так было доказано уменьшение силы тяжести от полюсов к экватору, а эталон метра пришлось менять.

Потом решили, что эталон длины нужно привязать к длине меридиана, проходящего через Париж. Почему именно Париж? Да потому что занималась этим вопросом французская академия наук в Париже, а ходить куда-то далеко для установки эталона метра никто не хотел.

В итоге в 1791 году за метр была принята одна сорокамиллионная часть Парижского меридиана (расстояние от северного полюса до экватора на долготе Парижа). В 1799 году изготовили платиновый стержень с такой длиной, а в 1889 был сделан более точный платиноиридиевый эталон метра. Сейчас эти стержни хранятся в музее.

Единица измерения массы килограмм также была привязана к метру. По определению 1795 года, килограмм равен массе одного кубического дециметра воды или, проще говоря, одного литра.

Время шло, и людям нужно было докопаться до сути во всех сферах. Эта тенденция не обошла и вопрос измерений. Платиноиридиевый стержень служил эталоном метра до 1960 года, но затем от привязки к длине меридиана решено было отказаться.

По современному определению метр равен расстоянию, которое свет проходит за 1/299792458 долю секунды.

Как видите, метрология не такая уж и занудная штука. А если дело касается расчета погрешностей в лабораторной работе и результат никак не сходится с экспериментом, смело пишите в наш студенческий сервис. Мы поможем, объясним и рассчитаем все с необходимой точностью.

Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.

Источник

История возникновения и развития метрологии в мире и России

Еще в далекие времена человеку приходилось постигать не только искусство счета, но и измерений. Наши предки, пытаясь найти для себя пещеру, вынуждены были соразмерять длину, ширину и высоту своего будущего жилища-убежища с собственным ростом и теми вещами, которые предполагалось в нем хранить. С течением времени люди испытывали все большую потребность в различных измерениях и измерения становились все более точными.

В процессе своей жизнедеятельности человеку постоянно приходилось и приходится сравнивать и измерять различные величины: расстояния, площади, объемы, массу, время.

Первобытные люди уже измеряли площади, длину, объем, вес

Издавна для измерения времени приходилось ориентироваться на относительно постоянные значения продолжительности суток и года, замечать периодические изменения расположения Луны, Солнца и звезд.

Различные габариты и расстояния соизмерялись с собственным ростом, длиной рук и ног, иногда физическими свойствами и способностями – своими, животных или растений.

Одним словом, люди пользовались и сейчас пользуются на бытовом уровне «естественными» мерами, которые с относительной точностью и постоянством можно всегда воспроизвести.

Первые цивилизации – центры развития способов измерений и повышения их точности

С развитием экономической деятельности человека, основанной на разделении труда и торговле, точные измерения приобретали все более важное значение, без них просто невозможно было бы существовать.

Первые великие цивилизации Месопотамии, Египта, Индостана, Китая, Вавилона были вынуждены создавать все более надежные и стабильные способы определения и измерения расстояний, площадей, веса, объема, времени.

В разных регионах появлялись и существовали различные опорные метки – очень субъективные меры, нередко весьма экзотические. Приведем несколько примеров.

Бука – расстояние, на котором человек перестает видеть рога быка (Сибирь).

Бычий рев – мера земельной площади, в пределах которого этот звук отчетливо слышен.

Бык дал народное название одной из мер площади

Стадия – расстояние, пройденное человеком с первыми лучами солнца навстречу светилу, пока оно полностью не поднималось над горизонтом (194 м – Вавилон, 174,5 м – Египет, 185 м – Греция).

Моряки измеряли путь трубками, то есть расстоянием, которое проходит судно за время, пока моряк выкурит трубку. В Испании похожей единицей была сигара, в Японии – лошадиный башмак, а именно путь, который проходила лошадь, пока не износится привязанная к ее копытам соломенная подошва, заменявшая подкову.

Знаменитый английский дюйм первоначально определялся как длина трех пшеничных зерен, взятых из середины колоса. Были и меры посложнее: например, тысячи лет назад в Китае единицей длины служила полая бамбуковая палочка, которая при свисте издавала определенный тон.

Зачастую меры, имевшие одинаковое название, значительно различались по сути. Так, французский туаз – это «шесть королевских шагов», он изначально был на 15 см длиннее швейцарского. Вполне понятно, что при таких условиях невозможно было обеспечить единообразия.

Одним словом, существовала острая необходимость в принятии и изготовлении стабильных прототипов различных мер.

Как уже сказано выше, многие меры имели антропометрическое происхождение или были связаны с конкретной трудовой деятельностью человека. Брали то, что подвернется под руку (или саму руку), делали из этого эталон, а все остальное сравнивали с ним.

Изначально многие единицы измерения были связаны с телом человека

Так, в обиходе в качестве мер применялись: вершок (длина фаланги указательного пальца), пядь (расстояние между концами вытянутых большого и указательного пальцев, около 17,78 см ), локоть (расстояние от локтя до конца среднего пальца), сажень (от «сягать, достигать», то есть можно достать), косая сажень (расстояние от подошвы левой ноги до конца среднего пальца вытянутой вверх правой руки), верста (от верти, поворачивая плуг обратно – длина борозды) или бочка, ведро, корчага, чарка.

Постепенно с развитием ремесел и торговли появлялись специально изготовленные единицы – линейки, мерные емкости, гири.

Мерные емкости и гири

Длительное время использовались относительно стабильные природные меры.

Так, семена цератонии стручковой (рожкового дерева) служили мерой веса для взвешивания золотых изделий и драгоценных камней. Производная от названия дерева – карат, равный 0,2 г – применяется до сих пор.

Стручки и семена рожкового дерева, давшие имя карату

Единица аптекарского веса – гран, что в переводе с латинского означает «зерно», равна 0,062 г (в России) или 0,064 г (в некоторых странах).

Зерна, давшие название единице аптекарского веса – грану

В древнем Вавилоне (примерно III тысячелетие до н. э.) были установлены весьма точные меры времени. Вавилон находился в центральной части Ирака, вблизи города Эль-Хилла (современное название).

Древний Вавилон, положивший начало точному измерению времени

Год вавилонян всего на несколько минут отличается от современного. Число 60 в то время являлось одним из священных чисел, оно было принято у вавилонян за основу счета. Час делили на 60 минут, минуту – на 60 секунд. Эти деления круга и часа дошли дот наших дней.

В Вавилоне во II в. до н. э. время измерялось в минах. Мина равнялась промежутку времени (около двух астрономических часов), за который из распространенных в Вавилоне водяных часов вытекала мина воды, масса которой составляла около 500 г. Затем мина трансформировалась в привычную для нас минуту. Со временем водяные часы уступили место песочным, а затем и более сложным маятниковым.

Первые весы предположительно появились в Древнем Египте и Вавилоне. На пирамидах в городе Гиза, датируемых шестым веком до н.э., сохранились изображения этих измерительных приборов.

Так, весы хорошо видны на папирусе 19-й династии (около 1250 г. до н.э.). Согласно древнеегипетской «Книге мертвых», Анубис (бог – покровитель мертвых, проводник умерших в загробный мир ), на входе в подземное царство взвешивает сердце умершего на особых весах, где в качестве гири выступает перо правосудия богини справедливости Маат.

Историки приписывают Древнему Риму изобретение принципиально новой системы измерения веса, при которой передвигается гиря, а точка опоры и положение привеса остаются неизменными. В Помпеях найден один из самых ранних безменов. У римского приспособления, в отличие от современного, было две шкалы и две ручки в виде крюков.

В Древней Руси товары взвешивали на равноплечих весах – скалвах. В XIV в. на Руси появляется слово «безмен». У многих народов мера веса часто совпадала с мерой стоимости товара, так как деньги выражались в весе серебра и золота.

А для взвешивания монет были специальные весы.

Древние меры веса и весы

История метрологии на Руси

В Уставе князя Владимира (996 г.) «О десятинах, судах и о людях церковных» составлено Поручение верховного надзора за мерами и весами епископам, с обязательством «городские и торговые всякие мерила блюсти без пакости, ни умалити, ни множити. «.

В Уставе князя Всеволода Мстиславовича о церковных судах, людях и мерилах торговых (1134–1135) впервые упоминается о проведении ежегодной периодической поверки мер и весов, находящихся под надзором епископа. За нарушения законных мер устанавливались жестокие наказания, вплоть до смертной казни и конфискации имущества.

До XVIII в. важнейшим метрологическим документом являлась Двинская грамота Ивана Грозного (1550). В ней регламентированы правила хранения и передачи размера новой меры объема сыпучих тел – осьмины. Ее медные экземпляры рассылались по городам на хранение выборным людям – старостам, целовальникам.

С этих мер надлежало сделать клейменые деревянные копии для городских помещиков, а с тех, в свою очередь, деревянные копии для использования в обиходе. Образцовые меры, с которых снимались первые копии, хранились централизованно в приказах Московского государства. Таким образом, можно говорить о создании государственной системы обеспечения единства измерений и государственной метрологической службы.

Московские указы, касавшиеся введения единых мер в стране, рассылались на места вместе с образцами казенных мер. За злоумышленную порчу контрольных мер грозило наказание, вплоть до смертной казни. Работу по надзору за мерами и их поверку проводили два столичных учреждения, Померная изба и Большая таможня. В провинции надзор был поручен персоналу воеводских и земских изб, а также старостам, целовальникам и другим «верным людям».

Впоследствии метрологической реформой Петра I для обращения в России были допущены английские меры, получившие особенно широкое распространение на флоте и в кораблестроении. Для облегчения вычислений были изданы таблицы мер и соотношений между русскими и иностранными мерами. К примеру:

1 миля = 7 верст (=7,47 км);
1 фут = 12 дюймов;
1 дюйм = 10 линий (= 2,54 см);
1 линия = 10 точек (= 2,54 мм).

Верста в XVIII в. окончательно определилась как единица длины, равная 500 саженей (= 1,07 км).

Начинают выделяться некоторые метрологические центры.

Коммерц-коллегия занялась вопросами единства мер и метрологического обслуживания в области торговли.

Адмиралтейств-коллегия заботилась о правильном применении угломерных приборов, компасов и соответствующих мер.

Берг-коллегия опекала измерительное хозяйство горных заводов, рудников и монетных дворов.

Основанная в 1725 г. Петербургская академия наук занялась воспроизведением угловых единиц, единиц времени и температуры. Она имела в своем распоряжении образцовые меры и копии эталонов туаза и фунта. Назревала необходимость создания в стране единого руководящего метрологического центра.

Аналогичные мероприятия проводились и в других странах, но, несмотря на все усилия властей, продолжало существовать великое множество псевдоэталонов различных мер и величин. Даже в конце XVIII в. в странах Европы использовали 391 весовую единицу, называемую фунтом, и 282 единицы длины, проходившие как фут. В одном только Баденском герцогстве насчитывалось 112 разных версий другой единицы длины – локтя.

Создание и становление метрической системы единиц

Примерно с XVII в., с развитием точных наук, ученые стали понимать, что огромное количество мер тормозит экономический и технический прогресс.

Первым практическим шагом на пути к единообразию стало создание метрической системы – международной десятичной системы единиц.

Основы десятичного счета были заложены еще в древности, что вполне естественно, ведь у человека на руках десять пальцев. Однако официальным рождением десятичной шкалы измерений длины принято считать 1670 г., когда ее предложил французский математик и астроном Габриэль Мутон. Пятью годами позже работавший в Польше итальянский архитектор и оптик Тито Ливио Бураттини предложил принять за всеобщую единицу линейных измерений длину маятника, отсчитывающего 3600 колебаний в час. Под колебанием он понимал движение груза от одной крайней точки до другой, в современной терминологии это означает длину маятника с секундным полупериодом. Он назвал ее всеобщим метром (Metro Cattolico).

Если мы воспользуемся формулой для периода идеального маятника и подставим туда величину ускорения свободного падения, скажем, на широте Москвы, то получится, что эталон Бураттини расходится в длине с сегодняшним метром лишь примерно на полсантиметра. На практике этот способ непригоден, так как в разных местах земного шара маятник (при одной и той же длине) качается с разным периодом.

Со сходными идеями в 1660 г. выступило Лондонское Королевское общество, а в 1668-м – французский астроном Жан Пикар. Однако Бураттини первым осознал, что универсальную единицу длины надо определять не путем простого соглашения, а на основе естественного и надежно воспроизводимого эталона.

Идея оказалась хороша, ее попытались реализовать в России. В 1736 г., в царствование Анны Иоанновны, сенатским указом была создана комиссия по мерам и весам, которую возглавил директор Монетного двора граф Михаил Головкин. В ее работе участвовали многие члены Российской академии наук, включая Леонарда Эйлера. Члены комиссии обсуждали использование естественных единиц (сажень предлагалось определить как известную долю меридиана, а фунт – как вес заданного количества воды), а также кратных и дольных единиц на десятичной основе. Однако для реализации этих предложений у комиссии, как обычно бывает на Руси, не было ни денег, ни оборудования.

После воцарения Елизаветы комиссию распустили, а дослужившегося до должности вице-канцлера Головкина сослали в Якутию.

В конечном счете метрическая система стала детищем Французской революции. Новая парижская власть осознала необходимость наведения порядка в средневековых единицах измерений (число которых достигало неимоверной величины) и принять единую общенациональную систему мер и весов. Так, 9 марта 1790 г. Шарль Морис Талейран, впоследствии знаменитый дипломат, а тогда епископ Отенский, предложил Национальному собранию план ее создания, который и был принят депутатами.

Рождение метра

Название «метр» (от греческого metron – мера) в 1790 г. придумал парижский преподаватель математики Леблон. 19 марта 1791 г. академическая Комиссия мер и весов в составе звезд французской науки Лагранжа, Лапласа, Борда, Монжа и Кондорсе избрала основной единицей длины одну десятимиллионную долю квадранта парижского меридиана и рекомендовала измерить длину дуги меридиана от Дюнкерка до Барселоны на долготе Парижа.

Геодезические промеры меридиана начались в 1792 г., затянулись до 1798 г., а ранее, в 1793-м, был введен временный метр, вычисленный на основе прежних геодезических измерений. Королевский ювелир Этьен Ленуар изготовил из меди первый эталон.

Обработкой данных занимались ученые из Италии, Испании, Нидерландов, Дании и Швейцарии, и весной 1799 г. появился официальный эталон длины, который незначительно отличался от планируемой величины, а временный метр 1793 г. был точнее! Изготовление эталонов из платиновых брусков сечением 25,3 х 4 мм опять поручили Ленуару, и 22 июня 1799 г. самый лучший из них (ошибка не превышала 0,001%) в торжественной обстановке сдали на хранение в Республиканский архив.

Более 80 лет архивный метр был единственным в мире эталоном, а после 20 мая 1875 г. представители 17 стран (в том числе и России) подписали в Париже Метрическую конвенцию и учредили несколько межгосударственных метрологических организаций.

В 1877 г. лондонская фирма Johnson, Matthey and Co изготовила несколько платиново-иридиевых линеек Х-образного сечения, одна из которых оказалась лишь на 6 мкм короче архивного метра (ее использовали как временный эталон), а в 1882-м было сделано еще 30 линеек, среди которых нашлась практически точная копия архивного метра.

В 1889 г. Первая Генеральная конференция по мерам и весам постановила считать длину этой линейки при температуре 0 °C метрической единицей длины.

Рождение килограмма

В качестве единицы массы химик Антуан Лавуазье и кристаллограф Рене Жюст Айи предложили в 1793 г. французской Комиссии мер и весов использовать грамм – массу одного кубического сантиметра чистой воды при температуре плавления льда. Для удобства практического использования уже упоминавшийся Ленуар изготовил эталонную медную гирю массой в 1000 г. С 1795 г. новую единицу массы стали называть килограммом (один кубический дециметр воды, или, проще говоря, один литр).

Через четыре года было принято предложение физика Луи Лефевра-Гиньо взвешивать воду при температуре ее максимальной плотности (4 °C). Новый эталон килограмма был изготовлен из платины и помещен на хранение в архив Республики. Были также сделаны несколько его копий для использования в качестве образцов при изготовлении гирь. Однако произведенные в XIX в. измерения показали, что масса 1 куб. дм воды на 0,028 г меньше массы архивного эталона. Чтобы не допустить в будущем никаких разночтений, Международная комиссия по эталонам метрической системы в 1872 г. решила принять в качестве единицы массы массу прототипа – архивного килограмма.

В 1880 г. увидел свет международный эталон килограмма из сплава, состоящего из 90% платины и 10% иридия, тогда же были изготовлены и четыре из шести ныне существующих официальных копий этого эталона. Все они сейчас хранятся под двумя герметичными стеклянными колпаками в сейфе, расположенном в подвале Международного бюро мер и весов (Bureau International des Poids et Mesures – BIPM) в Севре, неподалеку от Парижа.

В 1889 г. 1-я Генеральная конференция по мерам и весам приняла определение килограмма как равного массе международного эталона. Это определение действительно и в наше время.

Однако на территории России килограмм официально стал основной единицей веса лишь в 1918 г., с изданием декрета «О введении международной метрической десятичной системы мер и весов».

Ранее, в 1875 г., Метрической конференцией было основано Международное бюро мер и весов, его целью стало создание единой системы измерений, которая нашла бы применение во всем мире, но это тема другой статьи.

Заключение

Как мы видим, различные меры существуют практически столько же, сколько существует человечество. Наука и техника постоянно развиваются, и в процессе их развития появляются и совершенствуются все новые виды измерений и их единицы. В наши дни эти процессы идут особенно интенсивно, и мы даже представить себе не можем, какие еще единицы измерений появятся через несколько десятков лет…

Список источников:

Адиль Янгиров
Начальник сектора ФКУ «НИЦ «Охрана» Росгвардии, лейтенант полиции

Андрей Чаплыгин
Научный сотрудник ФКУ «НИЦ «Охрана» Росгвардии, полковник полиции в отставке

Источник