Метрология что это в истории
Что такое метрология? Задачи метрологии, определение, цели и история
Какой бы сложной наукой не была метрология, задачи метрологии были определены еще в XVIII веке. Это привело к созданию в 1795 году десятичной метрической системы, установившей набор стандартов для других типов измерений. Несколько других стран приняли данную систему между 1795 и 1875 годами.
Для создания единых мировых стандартов в соответствии с Метрической конвенцией было учреждено Международное бюро по борьбе с отклонениями от системы (BIPM). Это вылилось в создание Международной системы единиц в результате резолюции, принятой в 1960 году. Таким образом, основные задачи метрологии стали еще более глобальными. Теперь это одна из наук, от которых едва ли не зависит судьба человечества, ведь она определяет нормы, принятые во всем мире.
Вам будет интересно: Апофема правильной треугольной пирамиды: формула и пример задачи
Задачи метрологии, стандартизации, сертификации
Подполя
Подполями являются научная или фундаментальная метрологии, которые связаны с установлением единиц измерения, прикладная, техническая или промышленная, занимающаяся применением их к производственным и другим процессам в обществе, а также законодательная, которая охватывает регулирование и нормативные акты, требования к средствам и методам. Задачи с решением метрологии/стандартизации используются для обучения специалистов в каждой из этих областей.
Законодательный аспект
В каждой стране существует национальная система измерений (NMS) в виде сети лабораторий, калибровочных центров и органов по аккредитации, которые внедряют и поддерживают метрологическую инфраструктуру. NMS влияет на то, как измерения проводятся в стране, а также на их признание международным сообществом, что имеет огромное значение для всего общества, включая экономику, энергетику, окружающую среду, здравоохранение, производство, промышленность и доверие потребителей. Для обучения начинающих специалистов в этой области используются задачи по метрологии, с решением которых у студентов обычно не возникает проблем.
Вам будет интересно: Понятие о призме. Формулы объема призм разного типа: правильной, прямой и наклонной. Решение задачи
Влияние этой науки на торговлю и экономику является одним из наиболее легко наблюдаемых социальных последствий ее повсеместного внедрения. Для обеспечения справедливой торговли должна существовать согласованная система измерения, которую и обеспечивает эта наука.
История
Стандартизация имеет решающее значение для значимости измерений. Первая запись постоянного стандарта была осуществлена в 2900 г. до н. э., когда королевский египетский локоть был вырезан из черного гранита в качестве метрического эталона. Локоть был определен как длина предплечья фараона плюс ширина его руки, и этот стандарт был дан всем строителям в Египте. На успех стандартизированной длины для строительства пирамид указывают длины их оснований, различающиеся не более чем на 0,05 %.
Другие цивилизации вводили общепринятые стандарты мер, равняясь на римскую и греческую архитектуру. Распад империи и последовавшее за ним наступление темных веков спровоцировало утрату знаний о мерах и стандартизации. Хотя локальные системы были распространены, сопоставимость была сложной, поскольку многие из них были несовместимы. В 1196 году в Англии были созданы эталоны для подсчета длины, а Великая хартия вольностей 1215 года включала даже отдельный раздел для измерения единиц вина и пива.
Новое время
Современная метрология ведет свое начало из Французской революции. Революционеры создали единую палату мер и весов для унификации всего, что только можно было измерить. Для обучения этой науке были составлены специальные задачи по метрологии, с решением которых даже у начинающих ученых поначалу могли возникать трудности.
В марте 1791 года был определен стандартный метр. Это привело к созданию в 1795 году десятичной метрической системы, устанавливающей стандарты для других типов измерений. Несколько других стран приняли метрическую систему между 1795 и 1875 годами.
Хотя первоначальной миссией BIPM было создание международных стандартов для единиц мер и приведение их в соответствие с национальными стандартами, сфера компетенции бюро расширилась благодаря научному прогрессу. Теперь она включает электрические, фотометрические единицы и стандарты измерения ионизирующего излучения. Метрическая система была модернизирована в 1960 году с созданием Международной системы единиц в результате принятия резолюции на одной из тематических международных конференций.
Международный уровень
Международное бюро мер и весов (BIPM) определяет метрологию как науку об измерениях. Она устанавливает общее понимание единиц, имеющих решающее значение для человеческой деятельности.
Метрология является обширной областью, но ее можно обобщить с помощью трех основных видов деятельности:
Эти понятия в разной степени применимы к трем основным областям метрологии:
Научная метрология
Научная метрология связана с созданием единиц измерения, разработкой новых методов, реализацией стандартов и контролем их соблюдения во всех инстанциях. Сюда же относится составление задач и решений стандартизации, сертификации, метрологии.
Этот тип метрологии считается высшим уровнем развития этой науки, стремящимся к высшей степени точности. BIPM поддерживает базу данных метрологических калибровочных и измерительных возможностей и институтов по всему миру, деятельность которых рецензируется. В измерениях BIPM определил девять областей метрологии, которые включают акустику, электричество и магнетизм, длину, массу и связанные с ними величины, фотометрию и радиометрию, ионизирующее излучение, время и частоту, термометрию и химию.
Последние события
Учитывая увеличение количества задач метрологии, метрологию было решено дополнять и выводить на международный уровень. Позже было предложено новое определение базовых единиц СИ, которое было официально утверждено в ноябре 2018 года и вступит в силу в мае 2019 года.
Мотивация при смене базовых единиц состоит в том, чтобы сделать всю систему выводимой из физических констант, что требует удаления прототипа килограмма, поскольку это последний артефакт, от которого зависят определения единиц. Научная метрология играет важную роль в этом переопределении единиц, поскольку для их точного определения требуется скрупулезное определение физических констант.
Практическая и промышленная метрология
Прикладная, техническая или промышленная область этой науки касается применения измерений к производственным и другим процессам и их использования в обществе, обеспечения пригодности приборов, их калибровки и контроля качества. Учитывая задачи метрологии, метрология промышленная и прикладная порой некорректно отождествляется со всей этой многогранной наукой в силу того, что из всех ее областей она является самой заметной для обывателя.
Осуществление качественных измерений важно в промышленности, так как оно влияет на стоимость и качество конечного продукта и на 10-15 % на производственные затраты. Хотя акцент в этой области метрологии делается на самих измерениях, отслеживание калибровки устройства необходимо для обеспечения достоверности. Признание метрологической компетенции в промышленности может быть достигнуто посредством соглашений о взаимном признании, аккредитации или экспертной оценке. Промышленная метрология важна для экономического и промышленного развития страны, а ее цели в отдельной стране могут указывать на ее экономический статус.
Законодательная метрология
С учетом всех вышеперечисленных задач метрологии, метрология законодательная играет весьма вспомогательную роль, и вот почему. Дело в том, что она является юридическим подтипом этой науки и касается деятельности, которая вытекает из установленных законом требований по непосредственному измерению, установлению единиц, приборов и методов для его осуществления. Такие законодательные требования могут возникать из-за необходимости защиты здоровья, общественной безопасности, окружающей среды, налогообложения, защиты потребителей и справедливой торговли.
Тематические организации, посвященные этому виду метрологии, создаются по всему миру для оказания помощи в гармонизации правил за пределами национальных границ с целью обеспечения того, чтобы законодательные требования не препятствовали торговле.
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
Геометрическая оптика • Физическая оптика • Волновая оптика • Квантовая оптика • Нелинейная оптика • Теория испускания света • Теория взаимодействия света с веществом • Спектроскопия • Лазерная оптика • Фотометрия • Физиологическая оптика • Оптоэлектроника • Оптические приборы | |
Смежные направления | Акустооптика • Кристаллооптика |
---|
Общая (физическая) акустика • Геометрическая акустика • Психоакустика • Биоакустика • Электроакустика • Гидроакустика • Ультразвуковая акустика • Квантовая акустика (акустоэлектроника) • Акустическая фонетика (Акустика речи) | |
Прикладная акустика | Архитектурная акустика (Строительная акустика) • Аэроакустика • Музыкальная акустика • Акустика транспорта • Медицинская акустика • Цифровая акустика |
---|---|
Смежные направления | Акустооптика |
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
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