История метрической системы
Идеи, сходные с теми, которые лежат в основании метрической системы, обсуждались в XVI и XVII столетиях. Симон Стевин опубликовал предложения по десятичной записи, а Джон Уилкинс опубликовал проект десятичной системы мер, основанной на естественных единицах. Первую практическую реализацию метрической системы осуществили в 1799 году, во время Великой Французской революции, когда существовавшая система мер, которая приобрела дурную репутацию, была временно заменена десятичной системой, основанной на килограмме и метре. Работа по реформе старой системы мер и весов поддерживалась всеми, кто был у власти, в том числе Людовиком XVI. Метрическая система, по словам философа и математика Кондорсе, была предназначена «для всех людей и времен». В эпоху гуманизма основные единицы были взяты из мира природы: единица длины — метр — основывалась на размерах Земли, а единица массы — килограмм — на массе такого количества воды, которое занимало объём в один литр, то есть одну тысячную кубического метра. Эталонные копии обеих единиц были изготовлены и помещены на хранение во Французскую академию наук. В 1812 году в сфере розничной торговли и малого бизнеса Франция вернулась к некоторым старым единицам, но привязанных к метрической системе (например старый туаз стал метрическим туазом), из-за непривычности в то время новой метрической системы.
В 1837 метрическая система была вновь принята во Франции, кроме того, в первой половине XIX века её приняло научное сообщество. В середине столетия Джеймс Кларк Максвелл продвигал идею связанной системы, где небольшое количество единиц измерения определяются как основные, а все остальные, называемые производными, определялись при помощи основных. Максвелл предложил три основные единицы величин: единицы длины, массы и времени. Эта идея хорошо работала в механике, но попытки описать с её помощью электромагнитные силы сталкивались с трудностями. В конце XIX века для измерения электромагнитных явлений пользовались четырьмя основными вариантами метрической системы: тремя, основанными на сантиметре, грамме и секунде (система СГС), и одной, основанной на метре, килограмме и секунде (система МКС).
В 1960 ГКМВ ввела в действие Международную систему единиц (СИ) (фр. Le Syst;me International d’Unit;s, SI), в которой были шесть основных единиц: метр, килограмм, секунда, ампер, градус Кельвина (впоследствии переименован в «кельвин») и кандела, а также 22 другие единицы, производные от них. В 1971 году была добавлена седьмая основная единица — моль. В течение этого времени метр был переопределён в терминах длины волны от определённого источника света.
Книга абака (лат. Liber abaci) — главный труд Фибоначчи (Леонардо Пизанского), посвященный изложению и пропаганде десятичной арифметики. Книга написана в 1202 г., вторая переработанная редакция — 1228 г., посвящена Майклу Скоту. До наших дней дошла только вторая версия.
Абаком Леонардо Пизанский называл арифметические вычисления.
Леонардо был хорошо знаком (по арабским переводам) с достижениями древних греков и индийцев. Он систематизировал значительную их часть в своей книге. Немаловажно, что книга Фибоначчи была написана простым языком и рассчитана на тех, кто занимается практическим счётом — в первую очередь торговцев. Его изложение по ясности, полноте и глубине сразу стало выше всех античных и исламских прототипов, и долгое время, почти до времени Декарта, было непревзойдённым.
В книге IV даются методы приближённого вычисления и геометрического построения корней и других иррациональных чисел.
Далее идут разнообразные приложения и решение уравнений. Часть задач — на суммирование рядов. В связи с контролем вычислений по модулю приводятся признаки делимости на 2, 3, 5, 9. …
Именно здесь помещена задача о кроликах, приводящая к знаменитому ряду Фибоначчи.
Происхождение
Страница Книги абака (лат. Liber abaci) Фибоначчи из Национальной центральной библиотеки Флоренции.
В правом блоке демонстрируется последовательность Фибоначчи.
Позиции от 0 до 12 обозначены тёмным цветом римскими цифрами, а значения красным цветом индо-арабскими цифрами
Последовательность Фибоначчи была хорошо известна в древней Индии, где она применялась в метрических науках (просодии, другими словами — стихосложении) намного раньше, чем стала известна в Европе.
Дональд Кнут рассматривает этот эффект в книге «Искусство программирования».
В начале первого месяца есть только одна новорождённая пара (1).
В конце первого месяца по-прежнему только одна пара кроликов, но уже спарившаяся (1)
В конце второго месяца первая пара рождает новую пару и опять спаривается (2)
*********
Метрические единицы широко используются по всему миру как в научных целях, так и в повседневной жизни. В настоящее время метрическая система официально принята во всех государствах мира, кроме США, Либерии и Мьянмы (Бирма). В Мьянме планируют переход на метрическую систему в ближайшие годы.
В метрической системе преобразование сводится к умножению или делению на степень числа 10, то есть к простой перестановке запятой в десятичной дроби.
Предпринимались попытки введения метрических единиц для измерения времени (путём деления суток, например, на миллисутки) и углов (путём деления оборота на 1000 миллиоборотов либо на 400 градов), но они не имели успеха (хотя град позднее и нашёл довольно широкое применение при измерении углов в геодезии).
Недостатки традиционных систем измерения[править | править код]
Традиционные европейские системы базовые единиц измерения (далее ЕИ) позаимствовали от древнеримских единиц.
Традиционные ЕИ отражали визуальное пространство человека через понятные величины (шаг, палец, локоть и пр.) То же самое касается измерения весовых веществ и предметов. В традиционных ЕИ для каждой группы используются свои отдельные единицы — для жидкостей, сыпучих тел, аптеки, ювелирное дело.
ЕИ длины. Рассмотрим пример на основе имперской (английской) системы.
Древнеримская ЕИ «палец» — дюйм, «локоть» — фут, «тысяча шагов» — миля. Дометрические ЕИ отражали личное и визуальное пространство человека Средних Веков. Дюймами мерили расстояния в пределах прямой видимости (1-2 метра). Более мелкие размеры мерили в линиях. С изобретением лупы стали активно использовать точки.
В имперской системе мер появились две единицы длины, т. н. «новоделы». Одна из них — ярд, который равнялся расстоянию от кончика носа Его Величества английского короля Эдгара до кончика среднего пальца вытянутой в сторону руки. Вторая единица — мил, — равная 1/1000 дюйма, придумана Джозефом Уитвортом…
Маргарита, да, очень важные, полезные сведения! С уважением Саша.
Портал Проза.ру предоставляет авторам возможность свободной публикации своих литературных произведений в сети Интернет на основании пользовательского договора. Все авторские права на произведения принадлежат авторам и охраняются законом. Перепечатка произведений возможна только с согласия его автора, к которому вы можете обратиться на его авторской странице. Ответственность за тексты произведений авторы несут самостоятельно на основании правил публикации и законодательства Российской Федерации. Данные пользователей обрабатываются на основании Политики обработки персональных данных. Вы также можете посмотреть более подробную информацию о портале и связаться с администрацией.
Ежедневная аудитория портала Проза.ру – порядка 100 тысяч посетителей, которые в общей сумме просматривают более полумиллиона страниц по данным счетчика посещаемости, который расположен справа от этого текста. В каждой графе указано по две цифры: количество просмотров и количество посетителей.
© Все права принадлежат авторам, 2000-2023. Портал работает под эгидой Российского союза писателей. 18+
Метрическая система
Метрическая система — общее название международной десятичной системы единиц, основанной на использовании метра и грамма. На протяжении двух последних веков существовали различные варианты метрической системы, различающиеся выбором основных единиц. В настоящее время международно признанной является система СИ. При некоторых различиях в деталях, элементы системы одинаковы во всем мире. Метрические единицы широко используются по всему миру как в научных целях, так и в повседневной жизни.
Основное отличие метрической системы от применявшихся ранее традиционных систем заключается в использовании упорядоченного набора единиц измерения. Для любой физической величины существует лишь одна главная единица и набор дольных и кратных единиц, образуемых стандартным образом с помощью десятичных приставок. Тем самым устраняется неудобство от использования большого количества разных единиц (таких, например, как дюймы, футы, фадены, мили и т. д. ) со сложными правилами преобразования между ними. В метрической системе преобразование сводится к умножению или делению на степень числа 10, то есть к простой перестановке запятой в десятичной дроби.
Предпринимались попытки введения метрических единиц для измерения времени (путём деления суток, например, на миллисутки) и углов (путем деления оборота на 1000 миллиоборотов либо на 400 градов), но они не имели успеха. В настоящее время в системе СИ используются секунды (делятся на миллисекунды и т.п.) и радианы.
Содержание
История
Метрическая система выросла из постановлений, принятых Национальным собранием Франции в 1791 и 1795 по определению метра как одной десятимиллионной доли участка земного меридиана от Северного полюса до экватора.
XIX век
Декретом, изданным 4 июля 1837, метрическая система была объявлена обязательной к применению во всех коммерческих сделках во Франции. Она постепенно вытеснила местные и национальные системы в других странах Европы и была законодательно признана как допустимая в Великобритании и США.
Определяя метр как десятимиллионную долю четверти земного меридиана, создатели метрической системы стремились добиться инвариантности и точной воспроизводимости системы. За единицу массы они взяли грамм, определив его как массу одной миллионной кубического метра воды при ее максимальной плотности. Для облегчения применения новых единиц в повседневной практике были созданы металлические эталоны, с предельной точностью воспроизводящие указанные идеальные определения.
Вскоре выяснилось, что металлические эталоны длины можно сравнивать друг с другом, внося гораздо меньшую погрешность, чем при сравнении любого такого эталона с четвертью земного меридиана. Кроме того, стало ясно, что и точность сравнения металлических эталонов массы друг с другом гораздо выше точности сравнения любого подобного эталона с массой соответствующего объема воды.
В связи с этим Международная комиссия по метру в 1872 постановила принять за эталон длины «архивный» метр, хранящийся в Париже, «такой, каков он есть». Точно так же члены Комиссии приняли за эталон массы архивный платино-иридиевый килограмм, «учитывая, что простое соотношение, установленное создателями метрической системы, между единицей веса и единицей объема представляется существующим килограммом с точностью, достаточной для обычных применений в промышленности и торговле, а точные науки нуждаются не в простом численном соотношении подобного рода, а в предельно совершенном определении этого соотношения».
20 мая 1875 семнадцать стран подписали Метрическую конвенцию, и этим соглашением была установлена процедура координации метрологических эталонов для мирового научного сообщества через Международное бюро мер и весов и Генеральную конференцию по мерам и весам.
Новая международная организация незамедлительно занялась разработкой международных эталонов длины и массы и передачей их копий всем странам-участницам.
ХХ век
Метрическая система мер была допущена к применению в России (в необязательном порядке) законом от 4 июня 1899, проект которого был разработан Д. И. Менделеевым, и введена в качестве обязательной декретом Временного правительства от 30 апреля 1917 года, а для СССР — постановлением СНК СССР от 21 июля 1925.
На основе метрической системы была разработана и принята в 1960 году XI Генеральной конференцией по мерам и весам Международная система единиц (СИ). В течение второй половины XX века большинство стран мира перешло на систему СИ.
Конец XX века — XXI век
В 90-х годах ХХ века широкое распространение компьютерной и бытовой техники из Азии, в которых отсутствовали инструкции и надписи на русском языке и других языках бывших соцстран, но имелись на английском, привело к оттеснению метрической системы в ряде направлений техники. Так, размеры компакт-дисков, дискет, жёстких дисков, диагонали мониторов и телевизоров, матриц цифровых фотоаппаратов в России обычно указываются в дюймах.
К настоящему времени метрическая система официально принята во всех государствах мира, кроме США, Либерии и Мьянмы (Бирмы). Последней страной из уже завершивших переход к метрической системе стала Ирландия (2005 год). В Великобритании и Сент-Люсии процесс перехода к СИ до сих пор не закончен. В Антигуа и Гайане фактически этот переход далёк от завершения. Китай, завершивший этот переход, тем не менее использует для метрических единиц древнекитайские названия. В США для использования в науке и изготовления научных приборов принята система СИ, для всех остальных областей — американский вариант британской системы единиц.
Метрические варианты традиционных единиц
Были также попытки немного изменить традиционные единицы так, чтобы соотношение между ними и метрическими единицами стало более простым; это позволяло также избавиться от неоднозначного определения многих традиционных единиц. Например:
- метрическая тонна (ровно 1000 кг)
- метрический карат (ровно 0,2 г)
- метрический фунт (ровно 500 г)
- метрический фут (ровно 300 мм)
- метрический дюйм (ровно 25 мм)
- метрическая лошадиная сила (ровно 75 кгс·м/с)
Часть этих единиц прижилась; в настоящее время в России «тонна», «карат» и «лошадиная сила» без уточнения всегда обозначают метрические варианты этих единиц.
Свой аршин
230 лет назад начались геодезические промеры дуги парижского меридиана с целью определения эталонной длины метра
Метрическая система мер и весов появилась во время Великой французской революции, но в обиход французов она вошла лишь полвека спустя. Примерно в это же время, в середине XIX века, метрическая система в виде СГС прочно обосновалась в международной науке. Но в обычной жизни к началу XX века большинство стран все еще пользовались своими традиционными мерами длины и веса. При этом только три национальные системы длины и веса — английская, французская (метрическая) и, как это ни странно выглядит сейчас, русская с ее саженями, аршинами и пудами — были на тот момент полностью научно обоснованы и имели полный набор проверенных точных эталонов.
Фото: Photo by JHU Sheridan Libraries / Gado / Getty Images
Фото: Photo by JHU Sheridan Libraries / Gado / Getty Images
«Приземление» метра
Как известно из школьного курса физики, французские ученые первыми связали эталон длины с объективной физической константой, а не с размером обуви или расстоянием от кончика носа до кончиков пальцев вытянутой руки какого-нибудь монарха. Они измерили длину меридиана Земли, проходящего через Париж, и одну сорокамиллионную его часть приняли за эталон новой меры длины — метра. Точнее, они взяли одну десятимиллионную часть четверти этого меридиана (от Северного полюса до экватора).
Точное измерение дуги меридиана от Дюнкерка до Барселоны на долготе Парижа началось в 1792 году и закончилось в 1798 году. Но предварительный эталон метра ученые сделали еще в 1793 году. По иронии судьбы он, как выяснилось позже, оказался на 0,2 мм точнее, чем окончательный, образца 1798 года, а если еще точнее, то длина парижского меридиана на самом деле была чуть короче, чем посчитали ученые.
Новая французская система мер была десятичной с шагом кратности 10, соответственно, 1 км был равен 103 м, дециметр — 10-1, сантиметр — 10-2, миллиметр — 10-3 и т. д. Мера веса тоже была завязана на метр: 1 г — столько весил кубический сантиметр воды при температуре плавления льда. Более практичен был килограмм, то есть масса тысячи кубических сантиметров, или кубического дециметра воды. Он и стал основной мерой веса. Вес дециметра воды определялся при ее максимальной плотности, каковая наблюдалась при температуре 4оС. В 1799 году эталоны метра и килограмма были изготовлены из платины и помещены на хранение в Архив Республики.
В 1795 году Национальный конвент принял закон о введении десятичной системы меры весов во Франции. Хотя преимущества метрической системы были очевидны не только ученым, инерция традиционных старинных мер и весов была настолько сильна, что в реальной жизни этот закон, принятый при Первой Республике, стал более или менее соблюдаться французами лишь при Июльской монархии Луи-Филиппа. Проще говоря, прошло полвека и сменилось два поколения, прежде чем метрическая система стала во Франции общеупотребительной.
Фут Петра Великого
В нашей стране первым реформатором системы мер и весов считается Петр I, причем не только у нас. Например, английский метролог Лоуис Д’Агилар Джексон писал в 1882 году в своей книге Modern metrology; a manual of the metrical units and systems of the present century («Современная метрология; руководство по метрическим единицам и системам нынешнего века»): «Петр Великий привел российские единицы измерения в соответствие с единицами измерения Англии». Приятно это читать, только на самом деле все было несколько иначе.
Петр I организовал импорт технологий судостроения и различных измерительных приборов из стран Западной Европы, в основном Голландии и Англии, в связи с чем появились устроенные по западному образцу судостроительные верфи и ремонтно-юстировочные мастерские, а затем и мастерские по изготовлению собственных приборов. Соответственно, появились практические руководства для введения в язык и обиход новых единиц измерения. Но это касалось специалистов, служивших в Морской академии, Академии наук, Берг- и Коммерц-коллегиях. Для простого народа меры длины, объема и веса остались прежними и были таковыми еще два века после Петра.
Указов и распоряжений высшей власти насчет мер длины и весов было множество и до Петра Великого, и после него. Но более объективную картину реального положения дел, наверное, дает школьный учебник арифметики. В первом печатном учебнике арифметики Леонтия Магницкого, по которому в России учились все (в том числе Михаил Ломоносов) с 1703 года до конца 1740-х годов, в примерах и задачах фигурируют верста, сажень, аршин, четверть, вершок (верста = 500 саженей, сажень = 3 аршина, аршин = 4 четверти, четверть = 4 вершка), только локтя там нет.
В поздних изданиях «Арифметики» Магницкого вместо него есть фут (стопа), а также цоль (по-немецки — дюйм), или палец (имелась в виду ширина большого пальца на мужской руке, примерно равная дюйму). Это было главным и, пожалуй, единственным последствием петровской реформы мер и весов для российской реальности. Для создания флота, который строился и в России, и за границей, требовалось тесно увязать русские и наиболее распространенные тогда английские меры длины и упростить отношения между ними. Сажень уменьшили на 1% и приравняли к 7 футам, аршин стал равен 28 дюймам, вершок — 1 дюйма.
Заодно реформировали и версту. В «Руководстве к арифметике» Леонарда Эйлера, которое заменило в 1740-е годы «Арифметику» Магницкого, было написано: «Число, которое будет 3500, покажет, по скольку английских футов придется на каждую версту». Это помимо прочего означало, что «длинная» верста, которая при царе Алексее Михайловиче Соборным уложением 1649 года была определена в 1 тыс. саженей, ушла в прошлое и для подрастающего поколения россиян оставалась только одна верста — раньше так называемая путевая верста, а теперь просто верста — длиной 500 саженей, или 3500 футов. Тысячесаженная верста, правда, никуда не делась, ею еще долго мерили расстояния в малонаселенной Сибири, но в следующем XIX веке она стала узкопрофессиональной мерой длины для геодезистов и землемеров.
Таким образом, петровская реформа мер и весов коснулась только одной меры длины — фута (и его дробных единиц — дюйма, линии), которая вошла в судостроение, инженерное дело, технику и науку, но в обыденной жизни у нас фут не прижился.
Фунт Алексея Михайловича
Что касается мер веса, то и здесь все осталось по-прежнему. В учебниках арифметики фигурировали берковец (10 пудов), пуд (полпуда, четверть пуда), ансырь (1,33 фунта), фунт (полфунта, четверть фунта), осьмуха, золотник.
Фунт как мера веса существовал в нашей стране со времен Алексея Михайловича, заменив «большую гривенку» (1/40 часть пуда). А спустя почти два века император Николай I 11 октября 1835 года высочайше повелел «принять за основную единицу Российского веса образцовый фунт» — тот самый, времен Алексея Михайловича, только отныне для него специальной комиссией Министерства финансов был определен научный эталон — «25,019 английского кубического дюйма воды при температуре 13 и 1/3 градуса по Реомюру в безвоздушном пространстве, что составляет совершенное равенство с известным золоченым фунтом Санкт-Петербургского монетного двора, сделанным в 1747 году и служащим с того времени основанием Российской монетной системы».
Тем же высочайшим повелением от 11 октября 1835 года было решено: «Основанием Российской линейной меры оставить навсегда сажень в 7 настоящих Английских футов с разделением на 3 аршина, каждый в 28 дюймов или 16 вершков». Иными словами, английский фут окончательно становился русским футом, но фунт веса у нас оставался свой, доморощенный, времен Алексея Михайловича, он был легче английского фунта (409,5 г против 453,6 г). Вес в фунтах мерили в России повсеместно, а длину в футах в быту — никогда. Система единиц длины осталась такой же, какой была в XVIII веке.
Аршин Менделеева
В николаевские времена по заданию российского правительства английский метролог Кэтер изготовил в Лондоне эталоны основной меры длины — сажени, а заодно для сличения ее с английскими мерами длины — эталоны ярда и фута. Основной эталон сажени, предназначенный для хранения, был сделан из полос платины и латуни в пазах двух латунных цилиндров. А рабочий эталон имел вид железной полосы, на ней штрихами были обозначены аршины.
Только в 1899 году основной мерой длины в Российской империи стал аршин (71,12 см), который был явно удобнее сажени (213,36 см) в торгово-промышленной практике. А вместо эталона сажени образца 1830-х годов в том же Лондоне был заказан эталон полусажени, на которой были нанесены штрихами аршин, метр и ярд, а потом еще три экземпляра аршина.
Все они были из сплава платины и иридия в пропорции 9:1 и имели Х-образную форму в сечении. Дмитрий Менделеев, который в те годы был главным метрологом империи, сличил в Лондоне эти аршины с новым эталоном английского ярда и выбрал из них тот, отклонение которого от 28 дюймов было минимальным (3,7 мкм). Этот аршин и стал в 1899 году главной эталонной мерой длины Российской империи.
Великодержавная метрология
Юридически универсальность мер длины и веса в Российской империи должны были обеспечивать правительственные указы, практически — система государственного надзора и контроля. В конце 1830-х годов во все губернии были разосланы копии эталонной сажени и клейменные аршины, которые изготавливались на трех государственных заводах. Однако почти сразу пришлось отказаться от государственной монополии (казенные заводы не справлялись с заказами) и разрешить частным предприятиям и даже кустарям изготавливать меры длины и веса; требовались лишь их государственная проверка и клеймение.
Параллельно шло вытеснение местных (национальных) мер в национальных окраинах. До 1830-х они еще допускались наряду с русскими мерами, но потом правительство, как говорится, начало закручивать гайки. В западных и юго-западных областях с высоким процентом русского населения с 1825 года было предписано применять только русские меры. В 1832 году аналогичное постановление вышло для Грузии и всего Закавказья, а «Положение о весах и мерах 1842 года» предписывало повсеместное использование русских мер как общеобязательных. В 1891 году в губерниях Царства Польского законодательно было запрещено употреблять линейные русские меры, на которых были отмечены польские линейные единицы (прут, локоть и т. д.). В 1894 году обязательным стало использование русских мер в Туркестане, на переход к ним местным оптовым торговцам дали три года, остальным — пять лет.
Факультативный метр
Заканчивался XIX век полной викторией петровского имперского аршина на одной шестой части суши Земли, но его дни были уже сочтены. Наступал ХХ век, век метра и килограмма. Россия к этому времени в принципе была готова к введению метрической системы. В науке уже действовала система СГС (сантиметр—грамм—секунда), предложенная Гауссом в 1830-х годах.
В 1875 году Россия в числе первых 17 стран подписала в Париже «Метрическую конвенцию», которая предполагала изготовление национальных прототипов метра и килограмма и создание международных метрологических организаций: Международного комитета мер и весов (руководящего органа, куда входили ученые — представители государств, подписавших конвенцию) и Международного бюро мер и весов (международного метрологического НИИ), которое заработало в 1879 году и содержалось на взносы государств—участников конвенции. Ежегодные взносы были пропорциональны численности населения государства, так что Россия с населением около 7% от мирового населения платила больше других.
В августе 1899 года управляющий Главной палаты мер и весов Министерства финансов Российской империи и с 1895 года представитель России в Международном комитете мер и весов профессор Дмитрий Менделеев сообщил коллегам из других стран, что «император в соответствии с предварительным представлением Государственного совета и Министерства финансов утвердил в России новый закон о мерах и весах. В этом законе имеются два положения, которые способствуют значительному прогрессу в распространении метрической системы: первое положение, устанавливающее, что массы и длины определяются по их количественному соотношению с килограммом и метром; второе положение, предписывающее, что факультативное применение метрической системы мер и весов законодательно вводится в России с 1 января 1900 года наравне с национальными мерами и весами».
Дмитрий Иванович Менделеев, как известно, обладал нечасто встречающимся среди ученых его масштаба чувством реальности, не утратил он его и на посту главного метролога империи: «Будучи поклонником метрической системы, я стою за ее факультативное применение, а главным образом — за введение проверочных учреждений». «Пока у нас таких учреждений не будет,— писал он в 1896 году,— до тех пор толка, порядка и пользы от введения метрической системы ожидать невозможно; напротив, недоразумений, всякого рода обманов и т. п. ожидать неизбежно должно».
Словом, вводить метрическую систему в России было рано. Тем более что, по его мнению, «из всех систем мер и веса только три — английская, французская (метрическая) и русская — отличаются полной разработкой и выдерживают научную критику». В 1907 году Менделеев умер, но первая статья нового «Положения о мерах и весах» от 27 июля 1916 года гласила: «В Российской империи применяются меры русские и международные метрические». По сути, декларировала параллельное существование в стране двух систем мер и весов — русской и метрической.
«Распростись со старыми, землю мерь гектарами»
Новая советская власть не страдала интеллигентскими комплексами по поводу возможного жульничества и обмана простого люда, а просто обязала все советские и общественные организации приступить с 1 января 1919 года к введению метрической системы и завершить полный переход на нее в пятилетний срок, «воспретив с 1 января 1924 года применение всяких мер и весов, кроме метрических». Соответствующий декрет подписали 14 сентября 1918 года председатель ВСНХ товарищ Рыков и управделами Совнаркома товарищ Бонч-Бруевич. В силу разных причин дата завершения метрической реформы позже была перенесена на 1927 год, и к 1 января 1927 года наркоматы отчитались о введении метрической системы.
Понятно, что дата эта условная, скорее всего, все наркомы торопились отчитаться до XV съезда ВКП(б), взявшего курс на коллективизацию и индустриализацию и сворачивание НЭПа. Тем не менее срок по историческим меркам был рекордный: во Франции, на родине метрической системы, на это ушло, как уже сказано, полвека. Потом об этом было много написано научных работ, где перечисляются всевозможные нормативные документы и решения партии и правительства по внедрению метрической системы в нашей стране. Но нюансы метрической реформы наиболее полно и интересно описаны в работах доктора исторических наук Елены Васильевны Диановой из Петрозаводского госуниверситета.
Если же коротко, то дело было так. В годы гражданской войны и военного коммунизма замена аршина и фунта метром и килограммом мало кого волновала. Действенный рычаг внедрения метрической системы у власти появился с началом НЭПа и разрешения свободной торговли, где можно было запрещать старые русские меры длины и веса и штрафовать за их использование. Именно тогда появился декрет СНК РСФСР «Об отдалении срока введения метрической системы» от 29 мая 1922 года и установлении нового срока полного, повсеместного и окончательного введения метрической системы — 1 января 1927 года.
На первом этапе в 1923–1924 годах планировалось вести пропаганду метрической системы, издавать плакаты и переводные таблицы, на втором этапе в 1925–1926 годах — постепенно вводить метрические меры в промышленности, сельском хозяйстве, торговле, здравоохранении, культуре, науке и образовании, в армии и на флоте, на водном и железнодорожном транспорте.
Для пропаганды метрических мер было издано около 4 млн экземпляров переводных таблиц старых русских мер в новые метрические, которые распространялись в виде листовок, брошюр, вывешивались на видных местах в правительственных и общественных учреждениях, казармах, на станциях железных дорог. Поэт Владимир Маяковский написал в 1923 году целый цикл стихов для оберток конфет: «Запомни сразу, разиней не стой: километр приблизительно равен с верстой»; «Важно для каждого гражданина: в 1 кв. метре приблизительно 2 кв. аршина», «Запомни, эта работа не тяжка: один сантиметр — четверть вершка» и т. д.
Для ознакомления рабочих и служащих с метрической системой проводились специальные курсы, где слушателям предлагались задания: «Какое полено длиннее: длиной 6 вершков или 30 сантиметров? Между двумя станциями расстояние 45 верст. Сколько понадобится столбов на каждый километр, когда верстовые столбы будут заменены километровыми? Чугунная баба для забивания свай весит 30 пудов. Сколько в ней килограммов? Паровоз весит 60 тонн. Сколько это пудов?» и т. д.
В качестве домашнего задания слушателям предлагалось сделать из палки метр и обмерить им свое жилье. И ведь выстругивали из палки метр, и обмеривали им свои комнаты. Не только из любопытства: знать метраж жилья было необходимо, чтобы требовать его расширения и протестовать против «уплотнения», да и платить квартплату теперь приходилось за квадратные метры.
С тонким знанием психологии организаторы агиткампании учили агитаторов, что метрическую систему можно было считать введенной в жизнь только тогда, «когда она войдет в быт каждого рабочего, а путь метрической системы в домашний обиход рабочего лежит большей частью через признание ее женой рабочего». Коммунистическая фракция дома, правление жилтоварищества или наиболее активные жильцы собирали домохозяек на собрания или вели с ними индивидуальные беседы о реформе мер и весов.
В деревне в избах-читальнях устраивались громкие читки (лекции) и беседы о метрической реформе. Во время читок агитаторам рекомендовалось подчеркивать десятеричность метрической системы, проводя аналогию со счетом денег и делением рубля на копейки (1 рубль = 10 гривенников = 100 копеек).
По поручению Политуправления РККА профессор математики и баллистики Томского университета Лев Вишневский подготовил пособие по метрической системе мер для красноармейцев с примерами по переводу старых русских мер в метрические: начальная скорость пули — 1237 аршин в секунду, или около 880 м в секунду. Общий вес малого танка — 396,8 пуда, или 6,5 тонны в метрических мерах. Вес трехлинейной пехотной винтовки образца 1891 года со штыком — 10 фунтов = 4 кг. И так далее.
Бойцам и командирам предлагалось также решать задачи — например, такую: «Дача приварочного довольствия на одного человека в Красной армии в сутки составляет: хлеб — 2 1/2 фунта; мяса — 32 золотника, рыбы — 32 золотника, жиров животных — 8 золотников, жиров растительных — 12 золотников, свежих овощей — 60 золотников, сухих овощей — 4 золотника, соли — 7 золотников… Мыла для личного потребления в месяц — 1/2 фунта, мыла для бани — 1/4 фунта, мыла для стирки — 3/4 фунта на пуд белья; махорки — 5 золотников в день. Определить в граммах указанное количество приварочного, мыльного и табачного довольствия красноармейца».
Уникальный в своем роде эксперимент в масштабах целой страны закончился успехом. Наверное, в немалой мере благодаря явному, бросающемуся в глаза преимуществу и удобству метрической системы, кратной 10, и тому, что тут не было явной политической подоплеки. Разумеется, в полуграмотной стране далеко не все усвоили новую систему мер и весов к 1 января 1927 года, особенно в деревне. Но организаторы агиткампании и сами понимали, что «переучивать взрослого человека довольно трудно» и что «метрическая система полностью войдет в обиход крестьянских хозяйств только в следующем поколении».
Полностью она вошла в обиход советских граждан только в новом их поколении, которое после революции училось в начальной школе по новым учебникам, решая задачи из них, где уже не было купца, отмеряющего столько-то аршин сукна или золотников чая, и поездов, идущих из пункта А в пункт Б со скоростью столько-то верст в час. Было это не так уж давно, и аршин — не такая уж древность, как может показаться.
Как и зачем французы придумали метрическую систему
На фасаде Министерства юстиции в Париже, чуть ниже окна на первом этаже висит мраморная табличка с выгравированным на ней словом MÈTRE.
На большой и шумной Вандомской площади заметить ее почти невозможно. Из всех туристов, которые ходят рядом, я единственная остановилась около нее, чтобы рассмотреть.
Впрочем, эта табличка является одним из последних стандартов метра, которые висели по всему городу более 200 лет назад при введении новой системы измерений.
И это лишь одно из многих мест Парижа, которые повествуют длинную и увлекательную историю создания метрической системы.
"Единицы измерения кажутся вполне обычными, банальными вещами, но обычно именно те вещи, которые мы считаем само собой разумеющимися, и таят в себе интересные и противоречивые истории", — говорит доктор Кен Олдер, профессор истории из Северо-западного университета и автор книги "Меры всего" о создании метра.
Мы не обращаем на систему измерения внимания, поскольку куда бы мы ни поехали, она практически везде одинакова.
Сегодня метрическая система, созданная во Франции, является официальной системой измерения во всех странах мира, кроме трех: США, Либерии и Мьянмы (Бирмы).
Но и они переходят на метрическую систему в вопросах международной торговли.
Вот представьте себе мир, в котором во время каждой поездки вам пришлось бы конвертировать единицы измерения так, как мы делаем с валютой.
Именно так и было до Французской революции в конце XVIII века, когда единицы мер и весов отличались не только в разных странах, но и на одной территории.
По некоторым оценкам, только в одной дореволюционной Франции существовало более 250 тысяч различных единиц измерений.
Автор фото, Madhvi Ramani
В дореволюционной Франции использовали минимум 250 тысяч единиц измерения
Все изменила Французская революция. В течение бурного десятилетия 1789-1799 годов революционеры не только пытались изменить политический строй, отняв власть у монархии и церкви, но и коренным образом реформировать общество, отказавшись от старых традиций и привычек.
С этой целью они представили в 1793 году республиканский календарь, состоящий из 10-часовых дней со 100 минутами в час и 100 секундами в минуте.
Таким образом они пытались убрать влияние церкви на календарь, усложнив католикам отслеживание воскресений и религиозных праздников, но это также соответствовало переходу на десятичную систему, которую ввело новое правительство.
Но хотя десятичная система в календаре не прижилась, она легла в основу единиц измерения метра и килограмма, которыми мы пользуемся до сих пор.
Придумать новую систему измерения поручили лучшим мыслителям эпохи Просвещения. Они стремились создать унифицированный набор мер, который основывался бы не на местных традициях, а на рациональности.
Таким образом было принято, что в основе новой единицы измерения должны лежать исключительно законы природы.
Длина метра должна равняться одной десятимиллионной расстояния от Северного полюса до экватора, то есть от длины парижского меридиана.
Автор фото, Madhvi Ramani
Линия парижского меридиана, с помощью которой определили длину метра, проходит через Парижскую обсерваторию
Этот меридиан проходит через здание Парижской обсерватории в 14-м округе и обозначен латунной полоской, заложенной в белый мраморный пол в специальном Зале меридиана или Комнате Кассини.
Хотя Парижская обсерватория сейчас для общественности закрыта, линию меридиана можно проследить через весь город, следуя за маленькими бронзовыми медальонами на мостовой с буквами ARAGO.
Их в 1994 году установил нидерландский художник Ян Диббетс в честь французского астронома Араго точно в том месте, где проходил парижский меридиан.
В 1792 году два астронома отправились из Парижа, чтобы измерить меридиан. Жан-Батист Жозеф Деламбр поехал на север в Дюнкерк, а Пьер Мешен — на юг в Барселону.
С помощью новейшего оборудования и геодезического метода триангуляции, они измерили дугу меридиана между этими географическими точками, расположенными на уровне моря.
После этого, продлив дугу до эллипса, они должны были имели измерить расстояние между Северным полюсом и экватором и снова встретиться в Париже через год, получив таким образом новый стандарт измерения.
Экспедиция, однако, продолжалась семь лет.
Как рассказывает доктор Олдер в своем исследовании, измерение меридиана во времена больших политических и социальных потрясений оказалось поистине героическим делом.
Двух астрономов часто встречали с подозрением и враждой; они нередко впадали в немилость правительств и даже получили травмы во время работы. Ведь им приходилось взбираться на высокие точки, например, на верхушку церкви.
Пантеон, который Людовик XV задумывал как храм, стал главной геодезической станцией Парижа. С его купола Деламбр проводил тригонометрическую съемку всех точек города.
Автор фото, pocholo / Alamy Stock Photo
Когда-то в парижском Пантеоне хранились единицы измерения, присланные из разных уголков Франции
Позже храм превратили в усыпальницу великих людей и героев Республики, например, Вольтера, Рене Декарта и Виктора Гюго.
Но во времена Деламбра он выполнял функцию и мавзолея другого типа. В нем находился склад для старых грузил и других стандартов измерения, присланных из всех городов Франции в ожидании новой системы.
Впрочем, несмотря на техническое мастерство и тяжелый труд, который был вложен в создание метрической системы, никто не спешил ею пользоваться.
Люди не желали отказываться от старых способов измерения, поскольку они были неразрывно связаны с местными ритуалами, обычаями и экономикой.
Например, ель, мера длины ткани, равен ширине местных ткацких станков, а угодья измеряли в днях, за которые крестьянин мог обработать эту землю.
Власть Парижа так разозлило сопротивление народа, что они отправляли на рынки полицейских инспекторов, которые силой внедряли новую систему.
В конце концов, в 1812 году Наполеон отказался от метрической системы. Хотя ее все еще преподавали в школе, он позволил людям пользоваться теми единицами измерения, которыми им было удобно.
Возобновили метрическую систему в 1840 году. По словам доктора Олдер, "прошло почти столетие, прежде чем ее приняли все французы".
Со стороны государства это было не только упорством. Во Франции быстрым темпом шла индустриальная революция.
Карты должны были быть точными для военных целей, а в 1851 году состоялась первая Всемирная выставка, на которой страны представили свои достижения в области промышленности и науки.
Автор фото, robertharding / Alamy Stock Photo
Метрическая система была необходима для сравнения промышленных и научных достижений на всемирных выставках, например, вот как высота Эйфелевой башни
Конечно, устроить все это было бы сложнее без простой и унифицированной системы измерения.
Например, Эйфелеву башню возвели в 1889 году для Всемирной выставки в Париже. 324 метра высотой, она была на тот момент самым высоким в мире сооружением.
Все это впоследствии привело к созданию одного из старейших на сегодня институтов мира — Международного бюро мер и весов.
Изначально созданное для хранения международных стандартов, Бюро способствует унификации единиц измерения: метра, килограмма, секунды, ампера, кельвина, моля и канделы.
Здесь также сохраняется главный эталон метра, тщательно откалиброванные копии которого были отправлены в разные столицы мира.
В 1960-е годы Бюро сделало новое, более точное определение метра через скорость света, поскольку свет является физической константой.
И теперь, основанный на универсальных законах физики, метр наконец действительно соответствует законам природы.
Автор фото, Chronicle / Alamy Stock Photo
Международное бюро мер и весов создано с целью унификации единиц измерения в мире
В здании Международного бюро мер и весов в окрестностях Парижа в Севре также хранится эталон килограмма.
Он скрыт под тремя герметичными стеклянными колпаками в подземном хранилище, три ключа от которого хранят три разных человека.
Небольшой металлический цилиндр, изготовленный из сплава платины и иридия, должны также пересмотреть по законам природы, в частности единицы квантовой механики — константы Планка. Процедура состоится в ноябре этого года.
"Создание нового эталона килограмма — очень большая технологическая проблема".
"Ее считают вторым по сложности экспериментом в мире после открытия бозона Хиггса", — объясняет доктор Мартин Милтон, директор Международного бюро мер и весов, который показал мне лабораторию, где проводятся исследования.
Слушая о принципе баланса Киббла и способе, которым массу взвешивают против силы спирали в магнитном поле, я увлекалась современной научной техникой перед собой и усилиями людей, которые работали над проектом с 2005 года и теперь почти приблизились к своей цели.
Автор фото, Madhvi Ramani
В Международном бюро мер и весов также хранится оригинальный эталон килограмма
Как и измерение меридиана в XVIII веке, определение мер до сих пор остается одной из важнейших и самых сложных задач.
Поднявшись выше по холму общественного парка, который обрамляет здание Международного бюро, я посмотрела сверху на Париж, и задумалась обо всех измерениях, которые были сделаны во время строительства города.
Строительная техника, с помощью которой возводили здания, торговля, бушующая на его улицах, точное количество медицинского препарата или излучение для лечения рака в больницах.
Именно создание метра легло в основу нашей современной экономики и впоследствии привело к глобализации.
Он позволил осуществлять высокоточные инженерные операции и продолжает играть важную роль в науке и исследованиях, которые расширяют наше представление о Вселенной.
Прочитать оригинал этой статьи на английском вы можете на сайте BBC Travel