История создания системы величин

                                              История создания системы величин 

В истории развития единиц величины можно выделить несколько периодов. Самым древним является период, когда единицы длины отождествлялись с названием частей человеческого тела. Так в качестве единицы длины применяли ладонь (ширина четырѐх пальцев без большого), локоть (длина локтя), фут и др. В качестве единицы площади в этот период выступали: колодец (площадь, которую можно полить из одного колодца), соха и плуг (средняя площадь, обработанная за день сохой или плугом) и др. В ΧІV – ΧVІ вв. в связи с развитием торговли появляются так называемые объективные единицы измерения величин. В Англии, например, дюйм (длина трех приставленных друг к другу ячменных зерен), фут (ширина 64 ячменных зѐрен, положенных бок о бок). В качестве единиц массы были введены грамм (масса пшеничного зерна) и карат (масса семени одного из видов бобов). Следующим периодом в развитии единиц измерения величин – введение единиц, взаимосвязанных друг с другом. В России, например, такими были единицы длины: миля, верста, сажень и аршин; 3 аршина составляли сажень, 500 сажень – версту, 7 вѐрст – милю. Однако связи между единицами величин были произвольными, свои меры длины, площади, массы использовали не только отдельные государства, но и отдельные области внутри одного и того же государства. Развал системы мер достиг наивысшей точки в XVII—XVIII веках, когда Германия оказалась раздробленной на столько государств, сколько дней в году. В результате этого в ней насчитывалось 40 различных футов и локтей, 30 различных центнеров, 24 различных милей. В одном швейцарском кантоне (округе) одновременно действовали 8 независимых друг от друга единиц 2 длины, 23 единицы объема для фруктов, 31 единица объема для жидкостей и т. д. Во Франции было 18 единиц длины, называвшихся лье, и т. д. Это вызывало затруднения и в торговых делах, и при взимании налогов, и в развитии промышленности. В России в разных местностях почти все меры имели различные значения, поэтому в учебниках арифметики до революции помещали подробные таблицы мер. В одном распространенном дореволюционном справочнике можно было найти до 100 различных футов, 46 различных миль, 120 различных фунтов и т. д. Имелись футы: рабочий, десятичный, двудесятичный, землемерный, ткацкий, портняжный, старый, новый, архитектурный, инженерный, геометрический, математический. В разделе о фунте находим фунты: большой, малый, старый, новый, обыкновенный, казенный, монетный, торговый, тройский, городской, горный, нюренбергский, артиллерийский, медицинский, аптекарский, метрический, фунт для мяса, фунт для железа и т.д. Часто одна и та же мера в разных губерниях имела разную величину. Так, например, мера хлеба кат, или кадов, в Тульской губернии равнялась 4 четвертям, в Калужской и Костромской —3 четвертям, во Владимирской — 2 четвертям, в Пермской — 4 пудам. Первые меры длины были самыми естественными, и поэтому сохранились и по сей день. Действительно, в газетах можно прочитать такие фразы: «Избушка находилась от поселка на расстоянии двух дневных переходов», «Трещина шириной в ладонь пересекала каменную плиту». Какими же единицами пользовались до появления метров и килограммов? В разное время и в разных странах – разными. За долгое время единиц измерения сменилось очень много… Некоторые умерли сотни лет назад. Другие дожили до двадцатого века. Вот некоторые из них: Дюйм – единица длины, которой пользуются во многих странах долгие века. Это небольшая длина. Девочка ростом в дюйм – Дюймовочка – героиня сказки Андерсена. Произошѐл дюйм от ширины большого пальца. И само 3 слово по-голландски означает «большой палец». Дюйм равен 2 сантиметрам 54 миллиметрам. Аршин – русская единица длины. Пришѐл аршин на Русь 500 лет назад вместе с купцами из далѐких восточных стран. Восточные купцы привозили ткани и отмеряли их, натягивая на собственную руку, до плеча. Это и называлось мерить аршинами. Самый главный казѐнный аршин – линейку в чью – то руку, - изготовили в Москве. Аршин равен 71 сантиметру 12 миллиметрам. Пядь – старая русская мера длины, существующая с незапамятных времен. Пядь – это расстояние между вытянутыми пальцами. Слово произошло от числа «пять». Составляла она одну четвертую аршина. Поэтому второе еѐ название – четверть. Сажень – русская мера длины, но существовала ещѐ в древней Греции и называлась тогда оргия. Под своим русским именем она известна 900 лет. Еѐ размер связан с человеком: сажень - это размах рук. В Древней Руси расстояние мерили между большими пальцами вытянутых в стороны рук. Сажень равна 213 сантиметрам 36 миллиметрам. Фут – единица длины, которой пользуются уже тысячи лет. Фут от английского – это длина ступни человека. В разных странах существуют разные футы – от 28 до 33 сантиметров. Но самый главный фунт – английский, равен 30, 48 сантиметра. Ярд – английская единица длины. Еѐ размер был установлен больше 800 лет назад, в ΧІІ веке. Английский король повелел сделать железную линейку по своей руке – от конца среднего пальца до кончика носа. Длина этой линейки и есть ярд. Ярдами измеряют канаты, ткань, короткие и средние спортивные дистанции. Ярд равен 91 сантиметру 44 миллиметрам. Карат – единица массы, используемая при взвешивании драгоценных камней и жемчуга. Когда – то при взвешивании драгоценных камней вместо гирь употребляли зѐрна, почки или бобы растений. От веса зерна произошѐл гран, а от веса боба - карат (1 карат =2∙10- 4 кг). Фунт – единица веса, которой пользуются уже много веков. Еѐ название произошло от латинского слова «пондус» - «вес», «гиря». В разных странах фунты неодинаковые – от 320 до 560 граммов. В некоторых странах это просто полкилограмма, 500 граммов. Пуд – единица массы, известная на Руси с древнейших времен. Состоял пуд из 40 фунтов. Исчез из употребления русский фунт. А пуд живет до сих пор. Пудами мерят количества зерна, собранного в стране. Пуд равен 16 килограммам 380 граммам. Потребности практики заставили начать поиски единой системы мер. При этом было ясно, что надо отказаться от установления связей между единицами измерения и размерами человеческого тела. И шаг у людей бывает разный, и длина ступни у них неодинаковая, и пальцы у них разной ширины. Поэтому надо было искать новые единицы измерения в окружающей природе. Первые попытки найти такие единицы были сделаны еще в древности в Китае и в Египте. Египтяне в качестве единицы массы выбрали массу 1000 зерен. Но и зерна бывают неодинаковыми! Ученые выдвигали разные идеи. Кто предлагал взять за основу размеры, связанные с пчелиными сотами, кто путь, проходимый за первую секунду свободно падающим телом, а знаменитый ученый XVII века Христиан Гюйгенс предложил взять третью часть длины маятника, делающего одно качание в секунду. Эта длина весьма близка к двойной длине вавилонского локтя. Еще до него польский ученый Станислав Пудловский предложил взять за единицу измерения длину самого секундного маятника.

Международная система единиц. Созданная в ΧVІІІ веке, метрическая система мер отвечала уровню развития науки и измерительной техники того времени и, конечно, не могла быть стабильной. С целью укрепления сотрудничества по совершенствованию системы единиц величин в 1921 году было создано Международное бюро мер и весов. Руководит им Международный комитет мер и весов, а законодательным органом является Генеральная конференция по мерам и весам, проводимая один раз в шесть лет. Бурное развитие науки и производства в ΧΧ веке привело к тому, что к 50-м годам возникло множество различных систем единиц, дополняющих развивающих метрическую систему мер. Со всей остротой стала проблема создания единой универсальной системы единиц величин. Большую работу по еѐ решению провел Международный комитет мер и весов. Она завершилась принятием в 1960 году ΧІ Генеральной конференцией мер и весов решения о введении Международной системы единиц (СИ). Международная система единиц (СИ) – это единая универсальная практическая система единиц для всех отраслей науки, техники, народного хозяйства и преподавания. Так как потребность в такой системе единиц, являющейся единой для всего мира, была велика, то за короткое время они получила широкое международноѐ признание и распространение во всем мире. В этой системе семь основных единиц (метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, моль и кандела) и две дополнительные единицы (радиан и стерадиан). Как известно, единица длины метр и единица массы килограмм входили и в метрическую систему мер. Какие изменения претерпели они, войдя в новую систему? Введено новое определение метра – он рассматривается как расстояние, которое проходит в вакууме плоская электромагнитная волна за 11 1/299 792 458 долей секунды. Переход на это определение метра вызван ростом требований к точности измерений, а также стремлением иметь такую единицу величины, которая существует в природе и остается неизменной при любых условиях. Определение единицы массы килограмм не изменилось, по-прежнему килограмм – это масса цилиндра из платино–иридиевого сплава, изготовленного в 1889 году. Хранится этот эталон в Международном бюро мер и весов в г. Севре (Франция). Развитие науки и техники постоянно вносит свои коррективы в определения единиц величин. Единицы величин, применяемые в нашей стране, их наименования, обозначения и правила применения устанавливаются Государственным стандартом (ГОСТом). В соответствии с ним используется Международная система единиц, а также определена группа внесистемных единиц, которые разрешается использовать наряду с единицами СИ. В частности, для массы разрешается применение такой единицы, как тонна (т); для времени – минута (мин), час (ч), сутки (сут), неделя, месяц, год, век; для площади – гектар (га); для температуры – градус Цельсия (◦С)