1. 1. Зарождение измерений

Практическая метрология, связанная с созданием единиц физических величин и простейших средств измерений, зародилась в глубокой древности. Когда человек научился изготовлять орудия труда и воздействовать на окружающую природу, он стал проводить измерения.

Первые измерения:

• определение времени, необходимого для организации работ и распределения рабочего времени в течение дня;

• измерение площадей и расстояний, связанных с участками обрабатываемой земли, пастбищами, местами охоты;

• измерение объема и массы для оценки количества зерновых культур и других ценностей.

Измерениями сначала определяли, какая из двух величин больше, а какая меньше. Например, какой путь из двух короче до поля, какая площадь земли больше и т.п. Такие измерения проводились на глаз, на мускульное ощущение (взвешивание на руках), на продолжительность ходьбы. Затем измерением определяли, во сколько раз одна величина больше или меньше другой.

Уже в древних цивилизациях и странах (Китай, Вавилон, Египет) начинают широко использовать понятия вещественных мер и единиц измерений. Например, в Вавилоне во IIв. до нашей эры время измерялось вминах.Минаравнялась промежутку времени (примерно, двум астрономическим часам), за который из водяных часов вытекала "мина воды", ее масса была 500 граммов. Потом мина стала меньше и превратилась в привычную для насминуту. В Вавилоне же приняли, что в сутках 24 часа, в 1 часе 60 минут, в 1 минуте 60 секунд.

На одной из древневавилонских статуй (Iтысячелетие до нашей эры) есть изображение линейки длиной около 27 см с ценой деления 17 мм. Эта мера была принята столярами и скульпторами за образец. Есть предположение, что ее наименование было "метр". Вавилонские меры (локоть, меры массы – талант, мин) перешли в Грецию и Рим, а затем в Европу, где получили дальнейшее развитие. Известна единица веса драгоценных камней – карат (в переводе с языков древнего юго-востока означает "горошина", "семя боба"), единица аптекарского веса –гран (в переводе с латинского, испанского, французского, английского – "зерно").

Наряду с этими использовались и другие, в первую очередь, подручные средства. В Киевской Руси, например, применяли для измерения длины вершок (верх перста) – длина концевой фаланги указательного пальца;пядь (от "пять", "пятерня") – расстояние между концами вытянутых большого и указательного пальцев;локоть– расстояние от локтя до конца среднего пальца (примерно 44,5 см);сажень(от "сягать", "достигать", т.е. можно достать) равнялась трем локтям икосая сажень– (предел того, что можно достать) - расстояние от подошвы левой ноги до конца среднего пальца вытянутой вверх правой руки;верста(от "верти", "поворачивай плуг обратно") – длина борозды, применялась для измерения больших расстояний. Верста впервые упоминается в актахXIв. Древнюю версту приравнивали 750 саженям. Встречаются упоминания о версте в 600, 650, 750 и в 1000 саженей. ВXVIIIв. версту окончательно приравняли к 500 саженям. Сажень вXVIIв. была приравнена трем аршинам. Аршин впервые упоминается в царских грамотахXVIв., он равнялся сначала 27 английским дюймам, а вXVIIв. в законодательном порядке был приравнен к 28 дюймам.

Однако очень давно было обнаружено несоблюдение единства мер, что вошло в поговорку: «Всяк мерит на свой аршин». Были попытки стандартизации мер для обеспечения их единства.

Например, "королевский фут" был размером ступни Карла Великого. Были и другие такого же рода "стандартные меры". Так, "золотой пояс" великого князя Святослава Ярославича (1070-е годы) был образцовой мерой длины. В "Уставе новгородского князя Всеволода о церковных судах, людях и мерилах торговых" (1136г.) записано, что меры надлежит "на всякий год взвешивати".