ИЗМЕРЕНИЯ и МЕРЫ

В ЧЕМ СОСТОИТ ИЗМЕРЕНИЕ

|^огда нам нужно охарактеризовать какую-нибудь физи - ческую величину (размер, вес и т. д.), мы сравниваем её с другой подобной величиной, которая хорошо изве­стна всякому. Так, если нужно дать представление о раз­мерах какого-либо предмета, то говорят, что он «шириной с ладонь», «высотой с трёхэтажный дом» или «толщиной в два пальца».

Процесс сравнения одной, пока ещё неизвестной вели­чины с другой, известной величиной и называется измере­нием. Известная величина играет здесь роль единицы измерения.

Измерить какую-либо величину — значит установить, сколько единиц в ней содержится, или, другими словами, во сколько раз она больше, чем единица измерения.

В наших примерах «единицами измерений» служили ширина ладони, высота этажа и толщина пальца. Сами же эти предметы (ладонь, трёхэтажный дом, палец) были как бы мерами измерений.

Стало быть, мера представляет собой предмет, у кото­рого размер, вес или какая-нибудь иная величина служат единицей измерения.

глубокой древности мерами служили главным образом части человеческого тела. Достоинство таких «мер» в том, что они всегда «под руками».

Несколько тысячелетий назад в Египте были воздвиг­нуты огромные пирамиды. При постройке их в качестве единицы длины применялся локоть — расстояние от кон­чика среднего пальца до локтя. Египетский локоть рав­нялся приблизительно 525 миллиметрам.

Такая же мера длины употреблялась и в древней Ва­вилонии (1500—500 годы до нашей эры), но вавилонский локоть был равен примерно 540 миллиметрам.

До конца XVI века локоть служил основной единицей длины и в России. Здесь его длина составляла около 457 миллиметров. Затем локоть заменили аршином, кото­рый был в полтора раза длиннее, т. е. равнялся примерно 686 миллиметрам. Слово аршин пришло с востока; «арш» по-персидски — тот же локоть. В начале XVIII века аршин увеличили до 711 миллиметров.

Издавна в России применялась и другая единица длины — сажень; до XVII столетия она была равна трём локтям. В 1649 году сажень приравняли трём аршинам. Помимо трёхлокотной и трёхаршинной саженей находили применение две другие сажени — косая и маховая (вспом­ните поговорку «косая сажень в плечах»).

Косая сажень равнялась расстоянию от подошвы левой ноги до конца большого пальца вытянутой вверх правой руки Маховая сажень была равна расстоянию между концами средних пальцев распростёртых рук.

В Англии до сих пор применяется единица длины — дюйм, который первоначально равнялся длине сустава большого пальца. Само слово «дюйм» по-голландски означает большой палец.

Многими народами применялась ещё одна единица длины — фут (от английского слова «ступня»). Он был равен длине человеческой ступни.

Расстояния измерялись шагами, двойными шагами и т. д. В древнем Риме для этой цели применяли особую единицу — милю, равную тысяче двойных шагов. Слово «милле» по-латыни значит тысяча.

Но все подобные меры имели очень большой недоста­ток. Ведь у одного человека рука длиннее, а у другого короче; у одного шаг шире, а у другого уже. Значит, каж­дый измеряет по-своему. Отсюда и пошла пословица «дру­гого на свою меру не меряй». Немудрено, что долгое время в мерах царила полная неразбериха. Так, например, в Германии даже в начале XIX века единица длины фут имела значение от 250 до 330 миллиметров.

Всё это мешало развитию промышленности и торговли. Ведь дело доходило до того, что в одном и том же городе на разных рынках употреблялись разные меры! Развитие торговли требовало, чтобы все «локти», по крайней мере в пределах одной страны, были одинаковыми.

Ещё в XII веке английский король Генрих I ввёл уза­коненную меру длины — ярд. По преданию ярд равнялся расстоянию от носа короля до конца среднего пальца вы­тянутой руки. Другое предание гласит, что прототипом ярда послужил королевский меч.

В XIV столетии в Англии был установлен «законный дюйм, равный длине трёх ячменных зёрен, вынутых из средней части колоса и приставленных одно к другому своими концами». Но мало установить «законную меру», нужно ещё следить, чтобы ею правильно пользовались. Поэтому одновременно с установлением таких мер вводи­лись суровые наказания за обмеривание и обвешивание. Например, в XII веке новгородский князь Всеволод пове­лел виновных в этом преступлении «казнити близко смерти».

Иван Грозный даже запретил иметь собственные весы для торговли. Разрешалось пользоваться лишь казён­ными — «государевыми» — весами.

В XVII столетии царь Фёдор Алексеевич впервые ввёл регулярную проверку правильности существующих мер. Проверенные меры (линейки, гири, вёдра и т. д.) клейми­лись «орлёной печатью» с изображением государствен­ного герба — орла. На рис. 1 показаны «орлёные» гири, изготовленные в XVIII веке.

Ряд важных законодательных актов по упорядочению мер осуществил Пётр I. В 1700 году он приказал бурго­мистрам (главам городов) «просматривать весы, гири, аршины и сальные бочки и исправлять их по московским

Таможенным медным и заорлённым гирям, и чтобы у тор­говых и мастеровых людей были весы и фунты заклей­мены годовым клеймом».

В 1722 году Пётр приказал проверять торговые меры и весы дважды в год, «дабы упредить в том воровские умыслы». В 1725 году выходит указ Петра I о мерах.

И всё же даже «орлёные» меры часто не совпадали друг с другом. Один клеймёный аршин оказывался больше или меньше другого. Это объяснялось прежде всего от­сутствием образцов, изготовленных очень точно и пред­назначенных только для проверки обычных рабочих мер. И вот, в 1736 году русское правительство образовало спе­циальную комиссию, занимавшуюся созданием образцо­вых мер. Эта комиссия установила, в частности, точные размеры аршина, взяв за образец полуаршин, сохранив­шийся в кабинете Петра I. Она же установила величину русской меры веса — фунта (приблизительно 409,5 грам­ма). Образцовый фунт был изготовлен в 1747 году. Он хранится поныне.

В 1797 году вышел закон «Об учреждении повсеместно в Российской империи верных весов, питейных и хлебных мер». Этот закон предписывал изготовить по образцовому фунту целый набор гирь — в 1 и 2 пуда (пуд равен при­мерно 16,38 килограмма), 1, 3, 9 и 27 фунтов и т. д.

УК. АЗЪ ЕГО ВЕЛІЧЕСТВА

ІМПБрЛТОрЛ И САМОДЕрЖЦЛ ВСЕрОССІИСКОГО Объявляется во всенародное изеБстіс.

О Его Імператорского ВелГчеыпв* указу# состоявше­муся вЬ ПравітельстаукицемЬ СснатЬ, Декабря 2 4: дня, мїнувииаго 17*4 Гаду» оо доношенім» КаморЪ Колег!» і• главно» Поліцімсістсрско» Канцелярії* , и главного Магістрат* . вслЬно во всЬхЪ ГубернілхЬ и ПровїнцДяхЬ* ГородЬхЪ имЬстахЪ >»уку, »ругу, солодЪ, толокно, к всякой молотом и толченой ас якого дані* хлЪбЪ продавать ©Ъ вЪсЬ а не наїйЬру * почему пудЪ надле­жит^ умеренными цЬнамп и вЪ за орленые вЪсы, Итого смотрЪт* вЬ т*/чод. нлхЬ. * вЪ ПровінціяхЪ Магктрапю^Ъ нсослаОно, для того еЬіЬрахЬ а на и паче >Ъмолоть4 между крупном и мелкой муъп протГвЪ вЬсу немалое бывастЪ разлКТе и обманЬ И того ради с! мЪ Его) Імператором ого Вслічсства укадомЪ публикуется во вс ©*Т народное извЬсшк, чтобЪ о томЬ всякого міна, люде выдали, нчінш по еытешеанному нспр&іЬннФ

ПсчтанЬ вЪ САНКТЪгйТЕрбурх1> при СснашБ,

Генварл 16 Дня, »72<> Го/у.

Рис. 2. Указ Петра I о мерах.

Наконец, в 1842 году в России была создана государ­ственная служба мер и весов, сохранившая свои основ­ные черты и поныне. В тот год начало работать первое метрологическое учреждение — «Депо образцовых мер и весов», возглавляемое «учёным хранителем». Должность

«учёного хранителя» занимали известные метрологи акад. А. Я. Купфер, проф. В. С. Глухов, а с 1892 года — вели­кий русский учёный Дмитрий Иванович Менделеев, сыгравший исключительно важную роль в дальнейшем развитии отечественной метрологии.

Ещё полтора века назад метрология, по словам вид­ного советского метролога проф. П. М. Тиходеева, пред - ставляла «как бы справочник о мерах, содержащий их пе­речисление и соотношения между мерами разных стран».

Благодаря Д. И. Менделееву метрология превратилась в науку об измерениях не только длины, веса и объёма, но и большого числа других величин, как-либо характери­зующих окружающий нас мир.

По инициативе Д. И. Менделеева «депо» было преоб­разовано в Главную палату мер и весов, где он прорабо­тал последние 15 лет своей жизни, до 1907 года.

Главная палата существовала и в советское время. Сейчас метрологическая работа осуществляется в Коми­тете стандартов, мер и измерительных приборов при Со­вете Министров СССР.