Новости

ОЧЕНЬ ТОЧНАЯ НАУКА: ВСЕМИРНЫЙ ДЕНЬ МЕТРОЛОГИИ

Журнал
20 мая отмечается Всемирный день метрологии. Метрология – это наука о единстве измерений. История профессионального праздника берёт своё начало в 1875 году. Именно 20 мая 1875 года была подписана Метрическая конвенция. В результате данного соглашения единые стандарты измерений были введены в семнадцати странах. Это событие стало шагом в развитии сотрудничества между учёными и инженерами разных стран.

Сегодня мы предлагаем вам вспомнить старинные способы измерения, проверить свои знания о различных изобретениях и просто с пользой провести время за чтением нашей статьи.

Меры длины и площади, объёма жидких и сыпучих тел, массы и веса – все эти единицы измерения существовали ещё до нашей эры. В Древнем Египте длина папирусов, которые использовались для письма школьниками, была равна десяти пальцам (более 16 см). Египетские школьники (и не только школьники) пользовались прототипом современной линейки, на поверхность которой наносилась шкала с делениями.

История весов началась в те же далёкие времена. Изначально весами пользовались только ювелиры, но потом прибор стал незаменимым во всех сферах деятельности. Гири в Древнем Египте изготавливали из камня, а позже в обиход вошли бронзовые грузы в виде животных.

Необходимость принятия единой системы измерений понимали ещё жители Древней Греции. Дело в том, что каждый полис был отдельным государством. Такие государства отличались друг от друга системами измерений. Особенно это касалось денежных мер, ведь отсутствие какой-то унифицированной системы отрицательно влияло на развитие международной торговли.

Какие же системы измерения существовали в Древней Греции? Греки сравнивали размеры предметов с пропорциями тела. Основной мерой длины был локоть. Только вот его длина могла варьироваться от 44 см до 52,5 см. Расстояние измеряли стопами. Одна стопа в представлении греков составляла от 29,4 до 33,3 см.

В Древнем Риме главной единицей измерения длины был фут. Он равнялся 29,6 см. Полтора фута составляли локоть, а пять футов – двойной шаг.

В Средневековье, в эпоху феодализма, когда измерение земельных участков являлось особо важным и острым вопросом, появились новые меры длины и площади. Новой единицей измерения стал бонуарий. Сейчас от него осталось одно название, не сохранилось даже его точное значение. Есть версия, что он составлял 1,28 га. В те времена площадь земли измеряли объёмами зерна, которое можно на ней посеять. Существовали и иные, не особенно точные, способы измерять землю: по собранному урожаю, по количеству скота, по длине периметра участка.

Самые первые чёткие системы мер площади появились в Англии и Германии. В Англии существовало понятие гайда – площади земли, достаточной для того, чтобы в течение года прокормить крестьянскую семью. Начиная с XI века, гайды и другие меры площади стали пересчитывать в арках. Под акром в ту эпоху понимали площадь участка земли, который упряжка быков могла вспахать за день.

Затем появились более точные единицы измерения: миля, ярд, фут и дюйм. Но и здесь не обошлось без неточностей. Дело в том, что данные меры длины вновь основывались на пропорциях человеческого тела. Так фут (в переводе с английского «ступня») составлял среднюю длину ступеней шестнадцати человек. А дюйм (в переводе с голландского «большой палец») изначально был равен длина сустава большого пальца мужской руки.

Основой для меры длины на Руси также был человек. Система древнерусских мер длины включала в себя следующие понятия: верста, сажень, аршин, локоть и пядь.

Пядь разделялась на малую и большую. Малая пядь – это расстояние между концами расставленных большого и указательного пальцев. Она составляла 17,78 см. Большая пядь – расстояние между концами большого пальца и мизинца (22 см).

Локоть – исконно русская мера длины. Он равнялся длине руки от пальцев до локтя. В XVI веке эта единица измерения была вытеснена аршином. В современном исчислении аршин составляет 0,7112 м. По одной из версий слово «аршин» означает поверхность земли. То есть мерили аршины шагами, расстоянием, которое можно пройти пешком.

Ещё одной путевой мерой была верста. Верстой называли расстояние, пройденное от одного поворота плуга до другого во время пахоты. Эта единица измерения состояла из сажен. Таким образом величина версты менялась при изменении числа и величины сажен.

Сажень подразделялась на десять видов. Самые распространённые из них: маховая и косая сажень. Вы, наверное, слышали выражение «косая сажень в плечах». Сколько же составляла косая сажень? Это расстояние от носка левой ноги до конца среднего пальца поднятой вверх правой руки. По некоторым данным косая сажень составляла 2,48 м.

Для измерения расстояния в пути существовали определённые дорожные знаки – дистанционные или почтовые столбы. Они появились ещё во времена Древнего Рима и представляли собой каменные столбы, на которых были нанесены расстояния в милях. В нашей стране расстояние на таких столбах измерялось в вёрстах. Одна верста составляла 1066 м.

Если приборы для измерения длины или веса существовали ещё до нашей эры, то первый термометр появился лишь в XVI веке. Идея его создания принадлежит голландскому естествоиспытателю ван Гельмонту. Сам термометр был создан итальянским физиком Галилеем. Выглядел первый термометр как стеклянная трубочка с шаровидным расширением на одном конце. А в первой половине XVIII века появились и самые популярные единицы измерения температуры.

Одной из единиц измерения температуры является градус Цельсия. Он назван в честь шведского учёного Андерса Цельсия, который и предложил новую температурную шкалу. При этом первоначально шкала Цельсия была перевёрнута: за 0 градусов была принята температура кипения воды, а за 100 градусов – температура замерзания льда.

В США, Белизе, Либерии и ряде островов температуру измеряют в градусах Фаренгейта. Эту единицу измерения предложил немецкий учёный Габриель Фаренгейт. За основу он вновь взял температуру замерзания и кипения воды. Один градус Цельсия равен 33,8 градусам Фаренгейта.

Интересно, что в научном мире за основу измерения были взяты градусы Кельвина. В середине XIX века физик Уильям Томсон (будущий лорд Кельвин) предложил новую шкалу измерения, где нулевая точка соответствовала предельной степени холода.

Одни измерительные приборы нужны в быту, другие пригодятся только в лаборатории. Среди таких, узкоспециализированных приборов, отметим весы, придуманные Дмитрием Менделеевым. Они хранятся в одном из музеев. Российский химик изобрел весы для взвешивания не только твёрдых тел, но и газов.

В 1960 году была разработана и внедрена международная система измерений. Её основными единицами являются метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, моль и кандела.

Новые технологии требуют появления новых измерительных приборов. А значит, что метрология, как и любая наука, не стоит на месте.