Створення Міжнародної метричної (десятичної) системи.

Наука метрологія. Її завдання, значення.

Метрологія (від грецьких слів «метрон» – міра і «логос» – наука) – спеціальна історична дисципліна, яка вивчає міри довжини, площі, об'єму і ваги – в їх історичному розвитку і взаємному зв'язку.

Завдання метрології: 1) вивчення найменувань мір; 2) вивчення історії створення і розвитку різних систем вимірювань 3) приведення мір вимірювань, які існували у минулому, у відповідність з сучасною метричною системою.

При аналізі історичного джерела метрологія допомагає: 1) визначити час і місце створення джерела; 2) встановити фальсифікацію документа (у разі невідповідності згадуваних в ньому мір даті і місцю його складання); 3) вирішувати різні питання критики джерела, особливо по соціально-економічної історії.

Джерела метрології: 1) письмові пам'ятники, які зберегли різні відомості про міри або згадують їх; 2) речовинні пам'ятники: монети, лінійки, посудини стандартної ємкості і ін.

Система числення, якою ми користуємося тепер, називається десятичною системою. Для запису чисел користуємося 10-ма знаками-цифрами.

Як система конкретних знань метрологія зародилася в глибокій старовині, оскільки без вимірювань було неможливо будувати житла, виготовляти знаряддя праці, шити одяг. З розвитком обміну між племенами потреба у вимірюваннях зросла. У зв'язку з цим, міри, які існували у різних народів, приводяться у відповідність один з одним, виробляються еквіваленти різних мір.

У основі найдавніших вимірювань лежали частини людського тіла: палець, лікоть, стопа. Мірами довжини служили також кроки, довжина шляху, пройденого в певний час; міри площі часто визначалися кількістю зерна, необхідною для засіву цієї площі; мірами об'єму служили кількості, які людина могла захопити - жменя.

Велике значення історична метрологія має при вивченні джерел соціально-економічної історії. Вона дає змогу визначити час і місце виникнення джерела, довести автентичність документа. Без знання метрології не можна вивчати ті джерела, що в давніх мірах відбивали соціально-економічні відносини, розвиток землеробства, промислів, торгівлі, фінансів, побуту, культури, права і т. д.

Джерела метрології.

Метрологічні відомості у письмових джерелах Київської Русі бідні і фрагментарні. Певні відомості про староруські міри дають Руська Правда і літописи, а також описи подорожей. Важливі відомості містяться в літературному пам'ятнику XII в. «Ходіння ігумена Даниїла в Святу землю» – про подорож до Палестини. Епіграфічний пам'ятник – «Тмутараканський камінь» містить важливі дані для з'ясування розміру староруського сажня.

У XIV–XVII ст. число джерел метрології збільшується, і поява їх зв'язана з розвитком державного і економічного життя. До цього часу відноситься поява спеціальних посібників для купців і урядових писарів. Таким посібником є «Счетные мудрости» – підручник арифметики і основ алгебри, який містить цінні відомості по мірам. «Книги сошного письма» містять відомості про земельні міри. Найдавніша з них датується 1629 р. «Русская торгова книга» (70-ті рр. XVI ст.) містить опис одиниць вимірювань товарів і системи їх взаємостосунків.

Для вивчення мір довжини, зокрема версти, велике значення має «Книга Большому Чертежу», складена в Розрядному приказі в 1627 р.

Головна задача метрології XVIII–XX ст. полягала в уніфікації одиниць вимірювання. Джерелами метрології цього періоду були «Указ Сената о системе российских мер и весов» (1835), «Положение о весах и мерах» (1899), «Полное собранис законов Российской империи».

В XIX ст. з'являються роботи по метрології наукового характеру. В 20-х рр. XIX в. виходить перше наукове дослідження А.І. Ламберті «Про первинне походження і нинішній стан російської лінійної міри і ваги» (1827). В 1840-х рр. виходить праця Ф.І.Петрушевського «Загальна метрологія». В другій половині XIX в. з'являються роботи по метрології П.Г.Буткова, Д.І.Прозоровського, І.І.Кауфмана.

У 1944 р. вийшов в світ навчальний посібник Л.В.Черепніна «Російська метрологія», в 1975 р. під тією ж назвою – навчальний посібник Е.І.Каменцевої і Н.В.Устюгова.

3. Метрологія Київської Русі (Х – початок ХІІ ст.).

Вивчення метрології Київської Русі пов'язано з великими труднощами внаслідок відсутності джерел, спеціально присвячених одиницям вимірювань.

Міри довжини. У Київській Русі існували наступні міри довжини: верста, або поприще – 750 сажень (трохи більше 1 км), сажень (відстань між великими пальцями витягнутих в сторони рук людини) – 3 ліктя (близько 1 м 42 см), лікоть (відстані від ліктьового суглоба до кінця витягнутого середнього пальця) – 2 п'яді (від 45 до 47 см), п'ядь (відстань між витягнутими великим і вказівним пальцями руки) півліктя.

Проте ці одиниці виміру відстані були неточними. Нерідко одна й та сама за назвою одиниця виміру в різних джерелах мала неоднакову величину.

Дуже часто зустрічається в джерелах така одиниця виміру відстані, як поприще. В джерелі „Житиє Феодосія” видно, що відстань від Киє­ва до Василькова дорівнює 50 поприщам (35 верст). Поприще до­рівнювало 720 м. В іноземних джерелах термін „поприще” відповідає грецькій мілі (1000 кроків), що і становить приблизно 720 м.

Уже в період Київської Русі поряд з поприщем зустрічалась одиниця виміру верста. Так, в одному з джерел XII ст. відстань від Білгорода до Києва визначається у 10 верст. Це число могло викликати подив, тому що відомо, що верста майже дорівнює поприщу, і тоді ця відстань дуже маленька. Проте, в джеледах зустрічаються так звані великі версти. Були, очевидно, і версти малі.

Для Київської Русі характерні визначення відстаней описовими виразами — «верженіє каменя», «перестріл», «день путі». «Верженіє каменя» є відстанню — від 40 до 60 м. Середній розмір «перестрілу» рівний 60-70 м. Для «дня путі» застосовується відстань 25 км, а для «кінного дня путі» – 50-70 км.

Міри ваги. Найдавнішою руською ваговою одиницею є гривна. Її вага дорівнює 409 г. В письмових джерелах згадується гривенька, яка дорівнює половині гривни. Як дрібна вагова одиниця використовувався золотник. Його вага дорівнювала 4,266 г. Як крупні одиниці ваги використовувалися пуд і берковець. Їх реальний ваговий зміст не піддається точному визначенню. В пізніший час пуд був рівний 40 великим гривнам (близько 16 кг), а берковець – 10 пудам.

Міри поверхні (площі). Основними одиницями вимірювання площі служили «село» і «плуг». Міри поверхні часто визначалися мірами сипучих тіл, тобто кількостями зерна, яке засівали на певній площі. Могли вони визначатися і витратами праці на обробку певної ділянки ріллі.

Міри рідини. Менш за все до нас дійшло джерел з відомостями про міри рідини. Джерела згадують про бочку, відро, лукно та пізніше – корчагу. Точна місткість цих одиниць невідома, окрім відра. Відро як одиниця міри з'явилося у XI в. Відро в період К.Р. і пізніше ділилося на 10 кварт, в кожній кварті було по 10 чарок.

Міри сипучих тел. Сипучі тіла в Київській Русі вимірювалися кадями і половниками. Кадь дорівнювала приблизно 230 кг і ділилася на 2 половники.

Ці міри не застосовувались у Новгородському і Псковському князівствах. У XIV–XVI ст. тільки новгородською мірою була короб'я, яка ділилася на чверті і четвертинки. Місткість короб'ї дорівнювала 8 пудам. Короб'ею вимірювалось, головним чином, зерно. Сіль та деякі інші продукти вимірювались рогозиною, або рогожею. Ро­гозина солі мала вагу від 21 до 28 пудів.

Існувала така міра сипких тіл, як пуз. Пуз жита – це трохи більше 2-х пудів. Мірою сипких тіл у Пскові була зобниця; одна зобниця жита важила 16 пудів 13 фунтів. Зобниця поділялась на два позобення або на чотири четвірки.

Грошовий розрахунок був дуже складним в Київській Русі. Він створювався під впливом пожвавлення торго­вельних зв'язків між Сходом і Заходом.

Значного поширення у Київській Русі в X ст. і в першій чверті XI ст. набули семанідські дирхеми. Становлячи здебільшого еквівалент шкурки куниці, дирхем почав називатись її назвою, тобто куною; половинка куни або дирхема називалась резаною, а четверта частина дирхема – веверицею або пізніше векшей. У XI ст. дирхем почав називатися ногатою.

З цих чотирьох одиниць – ногата, куна, резана і вевериця в XI ст. склалася система грошового розрахунку на чолі з срібною гривнею.

Ногата-дирхем містила 2,46 г срібла. Встановилось таке спів­відношення в грошовому розрахунку:

1 гривна = 49,25 г срібла = 20 ногатам = 25 кунам = 50 резанам = 100 веверицям.

1 ногата = 2,46 г срібла = 1*/4 купам = 2 '/2 резанам = 5 веверицям.

1 купа = 1,97 г срібла = 2 резанам = 4 веверицям.

1 резана = 0,98 г срібла = 2 веверицям 1 вевериця = 0,49 г срібла.

Згодом у Київській Русі з'явився західноєвропейський денарій, який за своєю вартістю був близький до резана.

4. Російська метрологія ХІІ – ХV ст.

Міри довжини. Основними одиницями вимірювання довжини залишаються п'ядь, лікоть, сажень і верста. Як і раніш вживаються різні за розмірами п'яді, лікті і сажні і зберігається їх старе співвідношення: сажень рівний 4 ліктям або 8 п'ядям. Входить у вживання сажень в 216 см. Найкрупнішою мірою довжини залишається верста, яка дорівнювала 500 або 700 сажням або 1066 м.

Як і раніш вживаються приблизні міри, наприклад стріла, якій вимірювалися риби при визначенні княжого оброку, або «перестріл» – при визначенні меж земельних ділянок.

Міри поверхні. В цей період з'являються основні одиниці вимірювання поверхні, добре відомі в XVI-XVII ст. – десятина і чверть.

Міри сипучих тел. Основною мірою сипучих тіл продовжує служити кадь. Вага каді дорівнює 14 пудам (пуд – 16 кг) або бл. 230 кг. Для XII-XV ст. характерна велика кількість побутових, приблизних одиниць вимірювання сипучих тіл, таких, як жменя, відро, мішок, віз. З'ясувати реальний зміст цих мір неможливо.

Міри рідини. Основними заходами залишаються бочка і відро, але з'являється і нова – насадка. Одна бочка дорівнювала 10 відрам, а насадка – 2,5 відрам.

Міри ваги. Основними мірами ваги були велика гривня (бл. 39 кг) і мала гривня (бл.19,5 кг) гривні. З'явилася нова вагова одиниця – почка, яка використалася для зважування благородних металів і коштовних каменів. Вага почки – 0,17 г. Найдрібнішою ваговою одиницею був пирог-1/4 почки (бл. 0,04 г). Продовжують вживатися крупні одиниці ваги – берковець, рівний 10 пудам, пуд.

5. Російська метрологія ХVІ – ХVІІ ст.

Міри довжини. Вживаються п'яді, лікті, сажні і версти. В кінці XV ст. лікоть витісняє нова одиниця — аршин (72 см). Аршин підрозділявся на 4 чверті, або на 16 вершків. За своїм розміром четверть майже співпадала з малою п'яддю — 18 см і поступово витіснила її. Найкрупнішою мірою довжини як і раніш є верста. Розрізнялися версти путні і межові. Межова верста була в два рази більше путньої. Вона застосовувалася при межуванні земель. Путня верста дорівнювала 500 сажням.

Система мір довжини мала наступний вигляд: верста межова = 2 верстам путнім = 1000 сажням = 2,160 км; верста путня = 500 сажням = 1,080 км; сажень = 3 аршинам =12 четвертям = 216 см; аршин = 4 четвертям = 16 вершкам = 72 см; четверть = 4 вершкам = 18 см; вершок = 4,5 см.

Міри поверхні. Основною і найкрупнішою одиницею вимірювання землі була десятина. Казенна десятина складалася з 2400 сажнів (при розмірі сажня в 216 см) і дорівнювала 1 га і 1197,44 кв. м. Часто вживалася чверть, яка дорівнювала половині десятини. Вона ділилася на 2 осьмины, осьмина на 2 півосьмини.

Система поземельних мір наприкінці ХVІІ ст. мала наступний вигляд: десятина = 2 чвертям = 4 осьминам = 8 півосьминам = 1 га; чверть = 2 осьминам = 4 півосьминам = 0,5 га.

Міри сипучих тіл. Перестає вживатися як міра кадь, а найпоширенішою мірою для сипучих тіл стає чверть, яка ділилася по системі двох на 2 осьмини, на 4 півосьмини і по системі трьох на 3 третини, 6 півтретин. З 1679 р. чверть дорівнювала 8 пудам (128 кг), до цього – 4 і 6 пудам.

Існувало два види мір сипучих тіл – приймальні і роздаточні. Казенна приймальна міра служила для вимірювання хліба, який поступав в казну, а роздаточна уживалася при видачі хліба служивим людям. В середньому роздаточна міра була в два рази менше приймальної.

Міри рідких тіл. Основною мірою для рідини продовжує служити відро. Бочка і насадка виходять з вживання. Відро ділилося на кружки і чарки. З 1652 р. вводиться ділення відра, яке було здійснене за десятинним принципом рахунку: відро = 10 кружкам = 100 чаркам; кружка = 10 чаркам. Такий ділення відра характерний для вимірювання при продажу вина і пива.

Продовжує уживатися ділення відра за системою двох і трьох: піввідра, четверть відра, третина відра, півтретини відра. По такому розподілу продавалися смола, дьоготь і інші рідини.

Міри ваги. Основною одиниц. ваги став пуд (16 кг). Найкрупнішою одиницею був ласт, рівний 72 пудам. Із старих вагових одиниць зберігають своє значення велика і мала гривні, а також золотник (бл. 4 г). Пуд дорівнював 40 великим або 80 малим гривням. Велика гривня одержала нову назву ¾ фунт. Для зважування дорогоцінних металів застосовувався золотник, який поділявся на 25 нирок.

До кінця XVII в. основними одиницями ваги стають пуд і фунт (велика гривня). Пуд рівний 16,38 кг, фунт – 409,512 г, золотник – 4,267 г, нирка – 0,17 р.

6. Метрологія ХVІІІ-ХХ ст.

Міри довжини. На початку XIX в. російські міри приводять у відповідність з англійськими. Розмір сажня був змінений. Він став дорівнювати 7 футам, або 213,36 см. Стали використовуватися дрібні англійські міри довжини – лінія і крапка. Лініями вимірювали калібри рушниць. Крапки застосовувалися у вимірюванні золотих і срібних монет.

У результаті російська система мір довжини придбала наступний вигляд: верста = 500 сажням = 1,0668 км; сажень = 3 аршинам = 7 футам = 213,36 см; аршин = 4 чвертям = 28 дюймам =71,12 см; чверть = 4 вершкам = 17,77 см; вершок = 4,44 см; фут =12 дюймам = 30,48 см; дюйм =10 лініям = 2,54 см; лінія = 10 крапкам = 2,54 мм; крапка = 0,254 мм.

Міри поверхні. Міри поверхні істотних змін не зазнали. Перестала вживатися чверть і основною одиницею вимірювання поверхні стала десятина, яка поділялася на 2 півдесятини, 4 чверті десятини. Основний розмір десятини дорівнював 2400 кв. сажням або 1 га. Вживалися і інші види десятини, наприклад коса десятина, яка дорівнювала 3200 кв. сажням.

Міри сипучих тіл. В XVIII—XX ст. все помітніше виявляється тенденція до заміни заходів сипучих тіл мірами ваги.

Міри рідких тіл. Вживалися різні іноземні міри, оскільки тара, в якій до Росії поступали різні рідини, часто була і одиницею вимірювання. Указом 1835 р. було уточнено об'єм старої російської міри — відра. Відро стало вміщати 30 фунтів або 12,5 літрів води. Найкрупнішою одиницею для вимірювання рідини стала бочка, яка вміщала 40 відер або близько 500 л води. Кружка вміщала 1,25 л, пляшка - бл. 600 мл, сотка (чарка) - бл. 120 мл.

Міри ваги. На протязі XVIII—XIX ст. були уточнені старі руські одиниці вимірювання ваги. За основу системи був узятий фунт (стара гривня). Система мір ваги виглядала так: берковець =10 пудам = 163,8 кг; пуд = 40 фунтам = 16,38 кг; фунт = 96 золотникам = 409,512 г; золотник = 4,2657 р.

На Україні в цей період існували специфічні українські міри, що виникли в процесі розвитку українського народу. Навіть тоді, коли частина України перебувала в складі Росії, Литви, Польщі, Австрії і Угорщини існувала специфічність мір: на периферії вони були більшими, ніж у центрі. У маєтках польських магнатів на Україні така міра довжини, як морг, або шнур, була майже у півтора рази більше, ніж у корінній Польщі. Така міра ваги, як берковець, у Росії дорівню­вала 10 пудам, а у цукровій промисловості на Правобережній Україні у XIX ст. і на початку XX ст. вона застосову­валась в еквіваленті 12 пудів.

Створення Міжнародної метричної (десятичної) системи.

Сучасна Міжнародна метрична (десяткова) система вимірювань була створена в період Великої французької революції кінця XVIII ст. За основну природну одиницю довжини була узято 1/10 000 000 частину четверті дуги паризького меридіану. Так з'явився метр.

Назва основної одиниці – метра і всієї системи походить від грецького слова «метрон» – міра.

Основною одиницею вимірювання поверхонь (площі) став ар, який дорівнює квадрату із сторонами 10 м. Основною одиницею об'єму став метр кубічний. Основною одиницею об'єму рідких і сипучих тіл став літр, рівний кубу із сторонами 0,1 м кожна. Основною одиницею ваги став грам.

Всі одиниці метричної системи були зв'язані основною одиницею – метром і підкорялися десятковому принципу рахунку.

Одиниці, більше основних в 10, 100, 1000 разів, одержали назви від грецьких чисельників – дека – 10, кіло – 1000. До цих назв приєднувалися назви основних одиниць, наприклад: кілометр – 1000 м, декаметр – 10 м.

Більш дрібні одиниці, що дорівнювали 1/10,1/100,1/1000 одержали назви від латинських числівників – деци (від «децем» – 10), санти (від «сентум» – 100), наприклад: дециметр – 1/10 м, сантиметр – 1/100 м.

Обов'язковою для Франції метрична система була визнана тільки в 1837 р. Скоро метрична система стала уживатися і в інших державах – Німеччині, Англії і Іспанії з 1849 р., в США з 1866 р.

У поширенні метричної системи мір в Росії велику роль відіграв Д.І. Менделєєв. Під його керівництвом в1893-1898 рр. у Головній палаті мір та ваги у Петербурзі провадилась робота щодо порівняння російських мір маси і довжини (фунта і аршина) з англійськими і французькими метричними мірами. У 1899 р. в Росії метрична система стала вживатися разом із старими мірами. Як обов’язкова Метрична система мір була запроваджена вже при Радянській владі. Рада Народних Комісарів РРФСР 11 вересня 1918 р. прийняла декрет «Про введення Міжнародної метричної десятинної системи мір і ваги». Після великої підготовчої роботи метрична система була введена в СРСР з 1 січня 1927 р.

Метрична система мір була не універсальна. Так, наприклад, в наш час в світі існує багато різних „тонн” (англійська, шотландська, іспанська). У метрич­ній системі тонна дорівнює 1000 кг, а у США існує довга тонна (1016,047 кг) і коротка тонна (907,185 кг). Такий різнобій є в інших мірах. Усе це створює великі труднощі в різних областях науки і тех­ніки, в господарстві, на міжнародному ринку.

Ось чому ХІ Генеральна конференція у справах мір і ваги, що відбулася у Парижі в жовтні 1960 р., прийняла нову міжна­родну систему мір – СІ.

Ця міжнародна система має шість основних одиниць, уніфіко­ваних для всіх країн: довжини – метр, маси – кілограм, часу – секунда, сили електричного току – ампер, термодинамічної темпе­ратури – градус Кельвіна, сили світла – свіча.

В СРСР Міжнародна система мір (СІ) запрова­джена в життя з 1 січня 1963 р.