Русская метрология XVIII —XX вв

Так как к началу этого периода русская система мер в основ­ных своих чертах уже сложилась, основной задачей стала унификация мер и их уточнение, а также организация специальной служ­бы надзора в области метрологии.

В 1753 г. были ликвидированы внутренние таможни, что спо­собствовало резкому сокращению местных единиц измерений и по­степенному их исчезновению.

В распоряжении исследователей русской метрологии XVIII— XX вв. находится значительное число различных источников — это таможенные книги, дорожники, законодательные акты, подлинные образцы мер, материалы различных правительственных комиссий.

В первые десятилетия XVIII в. основным учреждением, занимав­шимся проблемами метрологии, было Монетное правление. В 1737 г. для подготовки реформ мер была создана специальная Комиссия весов и мер во главе с графом М. Г. Головкиным — главным дирек­тором Монетного правления. Перед комиссией была поставлена за­дача создания новых эталонов мер, установления точного соотноше­ния различных мер и организации поверочного дела. Комиссия ос­новную свою работу закончила в 1738 г. и была ликвидирована в 1742 г. Сохранившиеся архивные материалы позволили Е. И. Каменцевой детально изучить ход работы Комиссии и выяснить ее роль в истории русских систем измерений. Комиссия рассмотрела ряд про­ектов уточнения действовавшей системы измерения. Один из них предусматривал десятичный принцип' деления основных единиц из­мерений. В Комиссии сосредоточились, например, меры веса (гири) из различных учреждений — Камер-коллегии, Коммерц-коллегии, Портовой таможни, Монетной канцелярии и др. Сравнение этих мер показало различия в их весе. За основу создания эталонов были приняты гири Монетной канцелярии, изготовленные еще в 1727 г. выдающимся русским историком и географом В. Н. Татищевым и вы­веренные в 1735 г. Принятие за основу именно этих гирь было выз­вано стремлением не нарушать действовавшую монетно-денежную систему. При изготовлении прототипов предполагалось привязать их к мерам длины, т. е. создать образцовые кубические меры веса. Известным механиком-изобретателем А. К. Нартовым были изготов­лены кубические пуд со стороной 2,8 вершка и фунт со стороной 0,82 вершка. Правда, эти размеры были взяты приблизительно, к тому же не был учтен удельный вес так называемой зеленой меди, из которой они были изготовлены. Зеленой медью называлась ла­тунь — сплав, содержащий от 50 до 90% меди и от 10 до 40% цинка. Удельный вес такого сплава мог колебаться от 8,43 до 8,90 г/куб. см. На основе мер длины был определен объем мер жидкостей — ведра и четверика. В качестве образца меры длины был взят так называе­мый полуаршин Петра I, равный 36 см.

Предполагалось изготовить гири не только из зеленой меди, но и из стекла. Такие гири были изготовлены, но в Комиссию они не поступили и дальнейшая их судьба неизвестна.

Итоги работы Комиссии мер и весов были подведены специаль­ным документом «Регламент, или инструкция, по которой имеет поступать (NN) в смотрении в Российском государстве над весами и мерами». Буквами «NN» обозначался специальный постоянно дей ствующий Комитет, который предполагали учредить для надзора за правильностью мер и весов. Регламент определял следующие едини­цы веса: берковец равен 10 пудам, пуд — 40 фунтам, фунт — 96 золотникам и золотник — 6 гранам, или 20 каратам, или 96 долям. Для обеспечения нормальной торговли рекомендовались гири в 2, 1, 0,5 пуда, в 10, 5, 3, 2 и 1 фунт, мелкие гири точно не определялись.

Однако Сенат не утвердил этот «Регламент». Несмотря на это деятельность Комиссии имела безусловно положительное значение, а ее результаты учитывались в дальнейшей метрологической работе. Так, именно на основе аршина, определенного Комиссией, в 1745 г. были изготовлены аршины для всей Российской империи, а во вто­рой половине XVIII в. изготовлены меры сыпучих тел — четверики, осьмины и пол-осьмины.

Наблюдение за правильностью мер и весов в уездах осуществля­ли нижний земский суд, а в городах с 1775 г.— городничий и город­ские магистраты.

В 1797 г. был издан указ «Об учреждении повсеместно в Рос­сийской империи верных весов, питейных и хлебных мер», составлен­ный в форме рекомендаций. Согласно указу предполагалось заме­нить все действующие меры веса, сыпучих и жидких тел. В связи с этим началась отливка чугунных мер, которые должны были поку­пать губернские правления. Меры сыпучих и жидких тел определя­лись на основе английского дюйма, поэтому возникла необходимость определить твердое соотношение русских мер длины с английскими. Эта работа была выполнена придворным часовым мастером англи­чанином Гайнамом. В начале XIX в. он по поручению Министерства внутренних дел, к которому перешли в ведение вопросы метрологии, изготовил хрустальный, стальной и медный эталоны аршина, равного 28 английским дюймам. Для рассылки по губерниям были изготов­лены 52 медных 4-гранных аршина. В Петербурге была создана спе­циальная фабрика по производству аршинов для общего употребле­ния. Такие аршины снабжались специальным клеймом и рассылались на места. К 1821 г. было сделано более одного миллиона аршинов.

В 1827 г. при Министерстве внутренних дел была создана Комис­сия образцовых мер. Первой своей задачей Комиссия поставила установление взаимного соответствия единиц измерений. Решение ее началось с определения веса воды в заданном объеме. За основу был взят английский кубический дюйм, а для мер веса фунт Петер­бургского монетного двора 1771 г. Было установлено, что фунт воды занимает объем 24,99912 куб. дюйма. Следовало очень незначитель­но увеличить вес фунта (на 1/3 96-й части золотника), чтобы один фунт составил 25 куб. дюймов воды. По определению Комиссии ведро должно было содержать 30 фунтов воды, а четверик—64 фунта воды. Результаты работы Комиссии не были оформлены законодательным актом, и в 1833 г. была организована новая комис­сия при Министерстве финансов. Перед этой организацией стояли за­дачи сравнения русских и иностранных мер, составление соответ­ствующих таблиц, а также обоснование размеров эталонов мер. Был определен вес кубического дюйма воды и на его основе установлен объем фунта воды, оказавшийся равным 25,019 куб. дюйма. Эти данные легли в основу всей русской системы мер, закрепленной законом 1835 г. «О системе российских мер и весов» и просущество­вавшей без изменений до введения метрической системы измерений. Русская система единых мер вводилась на всей территории госу­дарства с 1 января 1845 г. До этого, в 1842 г., «Положение о мерах и весах» утвердило изготовленные эталоны мер. На места были ра­зосланы медные образцовые меры, выверенные по эталонам. Служ­бу надзора за правильностью мер и весов несла городская, земская и сельская полиция.

После принятия Положения 1842 г. Комиссия была ликвидирова­на, а все ее материалы были переданы в новую организацию — Депо образцовых мер и весов, которая с 1893 г. стала называться Главной палатой мер и весов. Депо, а затем Палата хранили эталоны мер, осуществляли поверку мер и изготовление новых эталонов. С 1892 г. во главе этого учреждения встал великий русский ученый Д. И. Мен­делеев, сыгравший большую роль в его работе.

В 1899 г. были созданы новые эталоны аршина, полусажени и фунта из сплава платины и иридия. Было установлено точное соотно­шение между русскими и десятичными мерами. В том же году было утверждено «Положение о мерах и весах», которым допускалась к употреблению в Российской империи наряду с русскими мерами и десятичная система измерений. Это Положение значительно повы­сило роль Главной палаты мер и весов и закрепило ее функции в организации государственной службы мер и весов.

Меры длины. Меры длины, сложившиеся к началу XVIII в., в дальнейшем существенно не изменились. Последние исследования позволили установить, что в первой половине XVIII в. русские меры длины не были кратны английским, как это считалось раньше. Напри­мер, размер сажени был изменен и приведен в соответствие с англий­ским футом лишь в начале XIX в. Она стала равной 7 футам, или 213,36 см. Соответственно аршин был приравнен к 28 английским дюй­мам. Вошли в обиход и такие мелкие английские меры длины, как линия и точка. Эти соотношения были закреплены указом 1835 г. В результате русская система мер длины приобрела следующий вид: верста = 500 саженям = 1,0668 км; сажень = 3 аршинам = 7 фу­там = 213,36 см; аршин = 4 четвертям = 16 вершкам = 28 дюй­мам =71,12 см; четверть = 4 вершкам = 17,77 см; вершок = 4,44 см; фут = 12 дюймам = 30,48 см; дюйм = 10 линиям = 2,54 см; линия = 10 точкам = 2,54 мм; точка = 0,254 мм.

Линиями в России измеряли, например, ламповое стекло и калиб­ры ружей. 20- или 10-линейное стекло очень долго сохранялось в обиходе. Точки применялись только в измерений золотых и сереб­ряных монет. В механике и в машиностроении применяли деление дюйма на 4, 8, 16, 32 и 64 части.

Меры поверхности. В рассматриваемый период времени меры поверхности никаких существенных изменений не претерпели. По­степенно выходит из употребления четверть и основной единицей измерения поверхностей становится десятина, делившаяся по сис теме двух на 2 полдесятины, 4 четверти десятины и 8 восьмых деся­тины. Основной размер десятины был равен 2400 кв. саженям (80X30 сажен), однако на практике часто употреблялись и другие виды десятины, например косая, или хозяйственная, десятина, рав­ная 3200 кв. саженям, сотенная, или сотельная, десятина, равная 4000 кв. саженям (100X40 сажен).

В Поволжье и прилегающих губерниях (Самарская, Оренбург­ская) употреблялся в качестве меры поверхности плуг, равный квад­рату со сторонами в 100 сажен, т.е. площадь плуга была равной 10000 кв. сажен.

Меры сыпучих тел. В XVIII—XX вв. продолжают бытовать раз­личные меры сыпучих тел, несмотря на тенденцию к их замене мера­ми веса. Из употребления выходит осьмина, но появляется новая, более мелкая единица г* гарнец, равный по объему, согласно указу 1835 г., 200,15 куб. дюйма, а по весу — 8 фунтам перегнанной чистой воды при температуре -+- 13,5° по Реомюру.

В целом система мер сыпучих тел приобрела в этот период сле­дующий вид: четверть = 8 четверикам = 8 пудам зерна ржи == 2,0991 гектолитра; четверик = 8 гарнцам = 26,239 литра; получет­верик = 2 четверкам = 4 гарнцам = 13,119 литра; гарнец = 3,279 литра.

Значительно реже употреблялись меры, полученные в результате деления четверти по системе двух: четверть = 2 осьминам (пол-четвертям) = 4 полуосьминам = 8 четверикам.

Меры жидких тел. Рассматриваемый период русской истории (особенно ХУШ в.) характеризуется весьма значительным разно­образием мер жидких тел. Помимо русских мер, в практике упо­треблялись различные иностранные меры, так как тара, в которой в Россию поступали различные жидкости, прежде всего вина, часто являлась и единицей измерения: канна, анкерок, оксфот (оксгофт), галенок (галенка). Указом 1835 г. был уточнен объем исконно рус-кой мерч — ведра. Ведро стало вмещать по весу 30 фунтов чистой перегнагной воды при ее наибольшей плотности при температуре + 13,5° по Реомюру. Наиболее крупной единицей для измерения жидкостей стал мерник, или бочка, вмещавший 40 ведер. В общем виде соотношение основных единиц измерения жидкостей было та­ким: мерник, или бочка = 40 ведрам = 4 десятням = 4,9196 гек­толитра; десятня = 10 ведрам = 1,229 гектолитра; ведро = 2 полу­ведрам = 4 четвертям ведра = 6 шестерикам = 12,299 литра; вед­ро = 8 кружкам = 16 полукружкам = 32 четвертям кружки; ведро = 10 кружкам, или около 12,5 литра воды; ведро = 10 што­фам = 12,299 литра; штоф = 2 бутылкам = 1,2299 литра; бутыл­ка = 2 сороковкам = 0,6149 литра; сороковка = 2,5 соткам (чар-кам)= 0,3047 литра; сотка (чарка)=2 шкаликам = 0,123 литра; шкалик = 0,0615 литра.

Существовало и деление ведра по системе двух. Очень употре­бительной мерой являлась молочная кружка, равная 1/20 ведра.

Меры веса. В течение XVIII—XIX вв. были уточнены старые рус­ские единицы измерения веса. За основу системы был взят фунт (старая гривенка), равный по весу 25,019 куб. дюйма чистой пере­гнанной воды при температуре —(— 13,5° по Реомюру. Было сохранено прежнее деление фунта на золотники и доли, но в XVIII в. фунт был связан с немецкой системой веса — он был приравнен к 32 лотам. Правда, в XIX и XX вв. лот как единица веса употреблялся довольно редко. Лот был равен 1/32 части фунта, т. е. равнялся 3 золотникам. В целом система мер веса в рассматриваемый период приобрела следующий вид: берковец = 10 пудам = 163,8 кг; пуд = 40 фун­там = 16,38 кг; фунт = 32 лотам = 96 золотникам = 409,512 г; лот = 3 золотникам = 12,797 г; золотник = 96 долям = 4,2657 г.

В XVIII в. входит в употребление система мер аптекарского веса, основной ее единицей был аптекарский фунт, в основе которого лежала римская либра, равная 84 золотникам. Таким образом, аптекарский фунт был равен 7/8 торгового фунта и делился на более мелкие части следующим образом: фунт = 12 унциям; унция = 8 драхмам; драхма = 3 скрупулам; скрупул = 20 гранам; гран = 1/16 грамма десятичной метрической системы.

Аптекарский вес, заимствованный из Нюрнберга, употреблялся в России до начала XX в., когда именно в аптекарском деле раньше всего был осуществлен переход к употреблению десятичной метри­ческой системы, допущенной к применению в России в 1889 г.

Создание Международной метрической (десятичной) системы. Современная Международная метрическая (десятичная) система измерений была создана в период Великой французской революции конца XVIII в. Вопрос о создании единой системы мер, построенной на принципиально новых основаниях, а именно на природных не­изменяющихся единицах, был поставлен во Франции еще в XVII в. Во второй половине XVII столетия астроном Мутон выдвинул идею десятичного построения системы измерений, в основе которой лежа­ла бы единица длины, равная длине дуги в одну минуту земного меридиана.

В 1790 г. Национальным собранием Франции был принят дек­рет о реформе мер, подготовка которой поручалась Парижской Ака­демии наук. Специальные академические комиссии выработали все основные принципы новой системы. За основную естественную еди­ницу длины была взята 1/10000000 часть четверти дуги парижского меридиана. Этот меридиан должен был быть измерен между Дюнкер­ком и Барселоной академиками Мешеном и Деламбром. Однако бур­ные события революционной эпохи не позволили им вовремя закон­чить работу, и было принято решение использовать результаты измерения дуги парижского меридиана, проведенного в 1739 г. Кассини и Лакайлем. По данным измерения 1/10000000 часть четверти дуги меридиана была равна 3 парижским футам и 11,44 ли­нии. (Впоследствии^чбыл^э_у_ст^ш,овлено, что длина дуги земного ме­ридиана не является величиной постоянной, а подвержена незначи­тельным колебаниям.) Конвент утвердил новые меры, названные рес­публиканскими, в 1795 г., но окончательно метрическая система была утверждена во Франции в декабре 1799 г., после того как в 1798 г. была уточнена длина метра завершившими свою работу Мешеном и Деламбром. Согласно их исследованиям длина метра была опреде лена в 3 фута 11,296 линии, т.е. несколько меньше прежней

Название основной единицы и всей системы происходит от гре ческого слова «метрон» — мера.

Основной единицей измерения поверхностей (площади) стал ар, равный квадрату со сторонами 10 м (от греческого слова «арос»— па­хота).

Основной единицей объема предназначавшейся для измерения дров, стал стер, равный кубу со сторонами 1 м каждая.

Основной единицей объема (емкости) жидких и сыпучих тел стал литр (от греческого слова «литра»— весовой фунт), равный кубу со сторонами 0,1 м каждая.

Основной единицей веса стал грамм (от греческого слова «грам­ма»— обозначение, надпись), равный весу чистой воды в объеме 0, 01 куб. м при температуре 0° по Цельсию.

Все остальные единицы, как более крупные, так и более мелкие, устанавливались при помощи одного коэффициента — 10. Таким образом, все единицы метрической системы были связаны основной единицей — метром и подчинялись десятичному принципу счета. Для обозначения единиц более крупных и более мелких по срав­нению с основными единицами была выработана единообразная номенклатура. Единицы, большие основных в 10, 100, 100 и 10000 раз, получили названия от соответствующих греческих числитель­ных— дека—10, гекто и гекатон—100, кило или хилиа—1000, мирна — 10000. К этим наименованиям присоединялись названия основных единиц, например: мириаметр — 10000 м, километр — 1000 м, гектометр — 100 м, декаметр — 10 м.

Более мелкие единицы, равнявшиеся 1/10, 1/100, 1/1000 основ­ных мер, обозначались с помощью приставок к основному наиме­нованию единиц латинских числительных — деци (от «децем»— 10), санти (от «сентум»— 100), милли (от «милле»— 1000), например: дециметр — 1/10 м, сантиметр—1/100 м, миллиметр — 1/1000 м.

Были созданы эталоны метра и килограмма, сданные на хране­ние во французский республиканский архив. Тем не менее единст­венной и обязательной для Франции метрическая система была приз­нана только в 1837 г. До этого действовали введенные императором Наполеоном так называемые обиходные меры, связанные как с мет­рической, так и со старой системой измерений.

Законом 1837 г. новая система вводилась окончательно с 1 янва­ря 1840 г. Скоро метрическая система стала употребляться и в дру­гих государствах — Германии, Англии и Испании с 1849 г., в Порту­галии с 1852 г., в США с 1866 г.

В 1875 г. на Международной конференции в Париже была под­писана Метрическая конвенция. В числе подписавших ее 17 госу­дарств была и Россия. К 1889 г. были изготовлены прототипы (эта­лоны) метра и килограмма из иридиевой платины (90% платины и 10% иридия). Состоявшаяся в этом году Международная кон­ференция по мерам и весам утвердила прототипы и распределила их по жребию между странами, подписавшими конвенцию. Они стали национальными эталонами мер длины и веса. Однако во мно­гих странах, в том числе и в России, продолжали употребляться наряду с метрическими и местные дометрические меры.

Еще в 1869 г. Российская Академия наук выступила за введение в России метрической системы измерений. Однако лишь в 1899 г. метрическая система была допущена к употреблению наряду со ста­рыми русскими мерами.

Совет Народных Комиссаров РСФСР 11 сентября 1918 г. при­нял декрет «О введении Международной метрической десятичной системы мер и весов». Согласно этому декрету метрическая систе­ма должна была быть введена с 1 января 1919 г., а окончательное завершение перехода к ее употреблению должно было быть закон­чено к 1 января 1922 г. Употребление всяких других мер, кроме метрических, декретом запрещалось с 1 января 1924 г. Однако гражданская война не позволила провести реформу в намеченные сроки. После большой подготовительной работы метрическая систе­ма, как единственная система мер измерений, была введена в СССР с 1 января 1927 г.

Потребности современной науки и производства в точнейших измерениях стимулируют работу по совершенствованию метрической системы мер. В 1927 г. на VII Генеральной конференции по мерам и весам было принято новое определение метра и установлено его соотношение с длиной волны красной линии паров кадмия, излучае­мых при определенных условиях. Затем, в 1960 г., XI Генеральная конференция по мерам и весам ввела новое определение метра, действующее до настоящего времени. Метр определяется как вели­чина, равная 1650763,73 длины волны излучения в вакууме, соответ­ствующего оранжевой линии спектра изотопа криптона с атомным весом 86.

Дата добавления: 2015-05-10