Зарождение и развитие метрологии

ИСТОРИЯ МЕТРОЛОГИИ

«Человек есть мера всех вещей»

Древнегреческий

философ Протагор

Потребность в измерениях возникла с незапамятных времен. Когда первобытный человек соизмерял длину, высоту и ширину пещеры с размерами своего тела, изготавливал орудия труда или охоты, он уже производил первые примитивные измерения, т. е. сравнивал неизвестную величину с однородной, принятой за единицу. Измерения, как правило, производились на глаз, на мускульное ощущение, да и склад жизни в древности не требовал их точности.

Первые меры имели антропометрическое или естественное происхождение, они всегда были с собой, легко воспроизводились «подручными способами», при этом не требовались специальные устройства. Однако данные меры имели существенный недостаток – непостоянство.

Из всего многообразия мер, по мнению Петрушевского Ф. И. «линейная мера есть главнейшая из них и притом самая простая. Она служит к измерению длины или расстояний. Меры сего рода нередко разделяются: на торговые, строительные, межевые, горные и прочие; а торговые иногда: на суконные полотняные, шелковые и прочие» [4].

В основе данных мер лежат:

· размеры частей тела человека (фут – длина ступни; стадия – расстояние в 600 ступней Геракла, равное длине олимпийского стадиона; дюйм – ширина большого пальца; пядь – расстояние между большим и указательным пальцами, растянутыми по плоскости; локоть – вид меры от локтевого угла до конца среднего пальца и т.д.);

· результаты простейших действий (шаг; пядь с кувырком);

· размеры некоторых предметов (линия – мера длины в Британии, в переводе с латинского, обозначавшая льняную нить). Ранее в Росси улицы называли линиями;

· отрезки пути, преодолеваемые за определенный интервал времени (день пути; верблюжьи или лошадиные переходы – мера длины монгол-кочевников; длина пути в несколько трубок у эстонцев или в несколько сигар у испанцев);

· расстояния, определяемые на основании органов чувств человека (пенникуулума – финская мера, равная расстоянию на котором древние суоми-охотники слышали собачий лай; бука – мера длины в Сибири, это расстояние, через которое человек перестает видеть раздельно рога быка);

· расстояния перелета определенных предметов (перестрел; длина вержения камня, пушечный и ружейный выстрел) и т.д.

Как указывал Рыбаков Б. А. «меры длины различных народов и различных эпох часто обнаруживают значительное сходство, а иногда и тождество, что обычно объясняют заимствованиями (например, Н. Г. Беляев). А между тем внимательное рассмотрение и сравнение мер убеждает нас в том, что в прошлом одновременно сосуществовало множество сходных, близких, но не тождественных мер, не слившихся друг с другом, несмотря на ничтожность различия и оживленность торговли. Причина сходства всех мер – в основе их лежат элементарно-простые движения рук человека или частей тела. Едва уловимые различия в одноименных мерах отражают или детали способов измерения или же антропометрические различия народов» [5].

Меры площади часто определялись трудом, затраченным на обработку земли в единицу времени, или определенным количеством зерна, необходимым для засева этой площади, сенокосные участки измерялись копнами сена, снимавшимися с них. Меры площади могли определяться и затратами труда на обработку определенного участка, и количеством дани, собираемой с данной площади.

Мерами объема часто становилось количество твердых или сыпучих тел, которые человек мог захватить или унести (горсть пригоршня, охапка) или подручные предметы, вмещающие в себя определенный объем (кокосовая скорлупа, лукошко, ведро, бочка).

Первоначальными мерами веса служил вес часто встречающихся предметов (карат – принятая во всем мире единица измерений драгоценных камней, в переводе с арабского «вес зерна») или вес предметов, занимающих определенный объем (телега – мера веса равная весу, вмещающихся в нее, 80 озимых или 100 яровых снопов). Во все времена уделялось большое значение весу драгоценных металлов, так вес золота во времена Филиппа Македонского измерялся в египетских талантах (36,2 г), во времена Юлия Цезаря – в золотых сестерциях (27 г), в США – в унциях, В России – В кусках, золотниках, долях и каратах. Иногда измерительные устройства сами являлись мерами веса, так в Сибири безмен был не только весами, но и единицей массы, равной 2,5 фунтам икры, рыбы или хмеля.

Как правило, первоначальные весовые и денежные единицы совпадали. Так древнейшая мера веса гривна – шейное металлическое украшение (от слова «грива», «загривок») являлась не только весовой, но и денежно-весовой и денежно-счетной единицей. Серебро измерялось шапками. В России, особенно в Сибири, существовало «меховое» денежное обращение. В пользу этого говорит сочинение арабско-испанского путешественника Абу Хамида ал-Гариати (XII век), которое гласит об употреблении в качестве денег связок старых беличьих шкурок, связанных вместе по 18 штук и опломбированных свинцовыми пломбами. В письменных источниках указывается на денежные наименования: скот, куна, резана, веверица, векша, которые совпадают с наименованием меховых ценностей [6].

Денежные знаки в Сибири и, особенно на крайнем Севере, в торговле между туземцами и прочими народами почти не применялись. Роль меновых единиц, вместо денег играли пушнина и скот. «Меновая такса» иркутского губернатора Трескина от 1811 года, для защиты интересов местных туземцев, устанавливала следующие меры обмена: 1 пуд черкасского табаку =10 красным лисам; 1 пуд медных котлов = 20 красным лисам; 1 чайник меди = 1 красной лисе; 20 красных лис = 1 черной лисе = 3 куницам = 4 песцам =1 белой или черной шкуре медведя [7].

Иногда принятию новой меры способствовал случай. Существует придание, что указом короля Генриха 1 (1101 г) за основную в английской системе меру длины – ярд было установлено расстояние от носа короля до конца среднего пальца его вытянутой руки (0,9114 м). Еще более случайна широко известная история происхождения марафонской дистанции и события, предшествующие этому.

Эти первые меры были настолько просты, что прошли века и употребляются в настоящее время. Даже сейчас, в век НТП, в современных армейских руководствах рекомендуется измерять длину в парах шагов, в аптеках вам предложат принимать лекарство в чайных ложках, а на рынке мы покупаем стакан ягод, кучку грибов, пучок редиса, ведро картошки и т.д.

Во всем мире мерой веса драгоценных камней остается карат, получивший свое название от зерен субтропического дерева цератонии, которые, высыхая, сохраняли свою первоначальную массу [8]. Постоянная масса карата установилась лишь в 1907 году и приравнена к 0,2 г.

Широко используется, и по сей день, мера длины – миля (от латинского «milia» - тысяча), изначально равная тысяче тростей (трость – двойной шаг в Римском государстве). Существуют сухопутные, морские, римские, олимпийские и прочие мили.

Локоть – самая распространенная мера длины древности. Он являлся основной единицей в Египте, Вавилоне, Древней Греции, странах малой Азии и ближнего Востока. Позднее он появился в Западной Европе и на Руси, завоевал арабский мир и обосновался в Латинской Америке. Это объясняется простотой измерения данной единицы, удобством применения и воспроизведения ее реальным «эталоном». Персы называли локоть «газ» или «зар», европейцы – «браччо», а алепский суконный локоть именовался «зира-ал-баз» [9].

Данная мера имела огромное разнообразие в разных странах, а иногда и в рамках одного государства. Б. А. Рыбаков в своем перечислении антропометрических народных мер выделяет 4 основных вида русского локтя с размерами 38, 44, 46 и 54 см. и одного дополнительный длиной 62 см. На вышеупомянутое разнообразие повлияли антропометрические особенности нации, различия способов и целей измерения. Например, в Египте использовались два вида локтя. Один, совпадающий с длиной локтевого сустава человека в 46 см., и другой, «царский» локоть, представляющий собой результаты сложных вычислений, необходимых для получения круга, равновеликого квадрата.

Локоть был основной мерой в розничной торговле холстом, полотном, сукнами и прочими материями. Полный оборот ткани около локтя назывался двойной локоть. При крупных поставках, материя измерялась в «поставах», штуках (рулонах) и кипах. Основными поставщиками тканей всегда были восточные страны. В Джиде шелк измерялся в бай'а (1 бай'а= 10 египетским ратлям=120 унциям=44,928кг.), в Мокко хлопок – в бахарах (150,6 – 156 кг). Суконный локоть, «пик», в средние века был одним из самых распространенных видов локтя, имел различные названия и значительно отличался по размерам (табл. 1).

В Туркменистане (в Самарканде и Ташкенте) до присоединения к России для измерения материи использовался «базарный газ», а после стали применять аршин под названием «Николай гази» и «алчин». В средние века европейские портные пользовались линейной мерой «канна», равной 4 «браччо мерканте» (локоть), а по свидетельству англичанина Гасса в 1554 году: «На локоть в России меряют сукна, полотна и шерстяные ткани домашнего изготовления» [10].

На смену антропометрическим и естественным пришли вещественные меры. В Государственном Эрмитаже и Московском Музее изобразительных искусств широко представлены образцы сохранившихся египетских, греческих и римских мер.

Таблица 1

Разновидности мер суконного локтя

Наименование локтя	Размер локтя. см.
Каирский суконный локоть Александрийский суконный локоть для тканей из Индии Стамбульский суконный локоть для тканей из Европы Дамасский суконный локоть Сирийский суконный локоть (в Триаполе) Иерусалимский суконный локоть Иракский суконный локоть Алепский суконный локоть	58,187   58,15 68,579 63,036 64, 64,77 82,9 67,0

В Росси линейные меры изготавливались в виде железного, деревянного или костяного прута, а меры больших размеров делались жердями, цепями или веревками. В фондах Государственного Исторического музея хранятся различные аршины, в том числе и складные металлические, у которых, как правило, концы расплющены – для удобства измерения тканей.

Индивидуальные меры сменили усредненные (так, если фут – индивидуальная мера, то шток – усредненная, равная длине ступней 16 человек, выходящих до заутрени в воскресенье) и общеобязательные меры, реализованные в материальной форме.

В мире существовало огромное количество мер и единиц измерения одних и тех же величин. В дореволюционном справочнике для строителей (инженера Н. И. Линина) мы находим до 100 различных футов, 46 различных миль, 120 различных фунтов и т. д. [11] Это объясняется в первую очередь территориальной раздробленностью государств и народов, непрекращающимися войнами, отсутствием единой методики измерений и специальных метрологических служб, низким уровнем развития большинства государств и т. д.

Создание стройной и рациональной системы мер могло произойти лишь у народов, достигших высокой степени культуры. Около пяти тысяч лет назад была построена вавилонская система мер, отличающаяся для своего времени логичностью и стройностью. Ее основной единицей служил локоть. Наряду с десятичным делением, заимствованным у шумер, вавилоняне использовали шести десятичные дроби, считая, что число 60 удобнее, чем 10. Это подтверждалось тем, что от 10 только половина и пятая доля выражаются целыми числами, от 60 же целыми числами выражаются доли 1/2,1/3, 1/4,1/5, 1/6, 1/10, 1/15 и 1/30.

Мы до сих пор пользуемся вавилонской системой мер времени и углов, построенной в соответствии с вышеупомянутым принципом:

1 час = 60 минут

1 минута=60 секунд

1 секунда=60 терциям

Некоторые историки-метрологи выдвигают идею о происхождении мер современных европейских народов из мер Древнего Востока. Однако существует несколько вариантов развития мер при «столкновении» местных с иноземными:

· полная замена местных мер общепринятыми иноземными (в странах-колониях);

· установление барьера иноземным мерам (Китай, Япония);

· интеграция местных и заимствованных мер.

И хотя большинство европейских государств пошло по третьему пути, нельзя не признавать тот факт, что почти все системы мер сложились под влиянием вавилонской, египетской, греческой и римской системы.

Дата добавления: 2014-11-29