Наша краткая история появления единиц измерения

С необходимостью измерять расстояние, длину, массу, время и другие величины люди сталкивались всегда. Это было нужно торговцам, портным, путешественникам, строителям и представителям многих других профессий. Сейчас мы пользуемся универсальными единицами измерения, и каждый школьник знает, что масса измеряется в миллиграммах, граммах, килограммах и т.д., а время — в секундах, минутах, часах. Однако так было не всегда. Как же люди пришли к универсальной системе мер?

С чего все начиналось?

Самые древние единицы измерения были субъективными. Для измерения расстояния, длины, массы и других величин люди пользовались буквально всем, что попадалось под руку. А иногда и непосредственно рукой. Например, чтобы отмерить длину верёвки или ткани использовали «локоть » (расстояние от кончиков пальцев до локтевого сустава) или «пядь» (расстояние между кончиками разведённых в стороны большого и указательного пальцев). На Руси также долгое время в качестве единицы измерения использовался «аршин». Аршин соответствовал примерно 71 см и вошёл в обиход из-за торговли с восточными странами (в переводе с персидского «арш» — это «локоть»). Единицы измерения,отождествляемые с названиями частей человеческого тела, встречались у многих народов.

Для измерения массы использовали рычажные весы. Какой именно народ их изобрёл — неизвестно. Вероятно, они появились у многих народов независимо друг от друга в разное время, а простота конструкции стала причиной их широкого распространения. На одну чашу устанавливались гири, на другую — взвешиваемый предмет. Гири подбирались так, чтобы чаши пришли в равновесие. Эталонные гири, служившие образцом, хранились в храмах или в учреждениях при правительстве.

Время традиционно измерялось сутками, или «днями», что соответствовало периоду обращения Земли вокруг своей оси. В результате деления суток на меньшие интервалы появились и другие единицы измерения времени. Сперва сутки поделили на два условных интервала «день» и «ночь». А затем каждый из них — на 12 часов. Это связывают, предположительно, с тем, что в древности люди придерживались двенадцатеричной системы счисления.

Расстояние удобно было измерять шагами — именно так поступали в Древнем Риме. Тысяча двойных шагов (два шага — левой и правой ногой) составляли милю (от лат. «милле» — тысяча). Также многие народы использовали для измерения расстояния дальность полёта стрелы. В Сибири для этих же целей тоже использовалась необычная единица измерения — бука. Она означала расстояние, на котором человек переставал видеть раздельно бычьи рога.

Однако размер ладоней, рук и длина шагов у всех разные. Поэтому со временем потребовалось найти что-то более универсальное. Так люди задумались о переходе к стандартизованной системе мер.

Переход к универсальным единицам измерения

Идеи, сходные с теми, что легли в основу современной метрической системы мер, зародились в XVI и XVII столетиях. Фламандским математиком Симоном Стевином было опубликовано предложение по десятичной записи, а британский священник и полимат Джон Уилкинс предложил десятичную систему мер, ставшую впоследствии основой метрической системы.

На практике метрическую систему впервые применили в 1799 году. Существовавшая система мер к тому времени не очень хорошо зарекомендовала себя, и её было решено попробовать заменить на десятичную, основанную на килограмме и метре. Это решение было поддержано всеми, включая короля Людовика XVI.

Комиссия, состоявшая из видных ученых Франции, пришла к решению взять за единицу длины 1/40000000 протяжённости меридиана, пролегавшего через Париж. Его длину определили Пьер Франсуа Андре Мешен и Жан-Батист Жозеф Деламбр. Они работали над этим 6 лет. На основе полученной величины в 1799 году изготовили эталон метра. Он был сделан из сплава 90% платины и 10% иридия и в сечении напоминал букву X.

За единицу массы приняли килограмм — он соответствовал литру дистиллированной воды при температуре 4°С, когда она достигает наибольшей плотности. Для этой единицы также изготовили эталон, внешне он напоминал цилиндр.

Эталоны единиц хранились во Французской академии наук. Но в 1812 году, из-за того, что новая система была в новинку, розничные торговцы во Франции вернулись к некоторым старым единицам, однако, привязанным всё же к метрической. Таким образом прежний туаз, например, стал метрическим туазом.

В 1837 году во Франции вновь вернулись к метрической системе. Прототипы метра и килограмма принадлежали до 1875 года правительству Франции, но после подписания Метрической конвенции контроль над ними перешёл к трём межправительственным организациям. Старшей среди них стала Генеральная конференция по мерам и весам (ГКМВ).

В конце XX — нач. XXI века были переопределены килограмм, ампер, моль и кельвин в терминах фундаментальных физических постоянных. Эту работу завершили к 2018 году, а в 2019 году обновленная СИ официально пришла на смену старой.

Поделиться: