История возникновения метрологии в России

Проблема обеспечения единства измерений имеет возраст, сопоставимый с возрастом человечества. Как только человек стал обменивать, или продавать результаты своего труда, возник вопрос - как велик эквивалент этого труда и как велик продукт, представленный на обмен или продажу.

Для характеристики этих величин использовались различные свойства продукта - размеры,- как линейные, так и объемные,- масса или вес, позднее цвет, вкус, состав и т. д. Естественно, что в давние времена еще не существовало развитого математического счета, не было четко сформулированных физических законов, позволяющих охарактеризовать качество и стоимость товара. Проблема справедливой торговли была актуальна всегда. От этого зависело благосостояние общества, от этого же возникали войны.

Что бы измерять различные вещи, взвешивать продукты, отсчитывать время понадобилось создать целую систему различных измерений, необходимую для вычисления объема, веса, длины, времени и т. п. Данные подобных измерений помогают освоить количественную характеристику окружающего мира. Крайне важна роль подобных измерений при развитии цивилизации. Сегодня никакая отрасль народного хозяйства не могла бы правильно и продуктивно функционировать без применения своей системы измерений с помощью, которой происходит формирование и управление различными технологическими процессами.

Характеристика метрологии раскрывает сущность этой величины и помогает нам лучше понять тонкости единства измерений. Метрология — это наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства, и способах достижения точности, соизмеримой с точностью воспроизведения и хранения физических величин мерами или стандартными образцами состава и свойств веществ и материалов. Наука метрология – особый вид человеческой познавательной деятельности, направленный на выработку объективных, системно организованных и обоснованных знаний о физических объектах, процессах, явлениях, эффектах и свойствах окружающего нас (мега-, макро-, микро- и нано-) мира. Метрология состоит из трех составных частей: фундаментальная (общетеоретическая и прикладная) метрология, законодательная (государственная и общегосударственная) метрология и практическая (отраслевая и производственная) метрология. Фундаментальная метрология – та составная часть науки об измерениях, предметом которой является разработка фундаментальных (общетеоретических) основ этой науки и развитие на ее базе прикладных теорий и научных направлений. Законодательная метрология – это та составная часть науки об измерениях, предметом которой является установление обязательных технических и юридических требований по применению единиц физических величин, мер, эталонов, стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов, методов и средств измерений, направленная на обеспечение единства измерений, необходимого качества и единообразия средств измерений в интересах общества. Также я хотела бы сказать, что законодательная метрология рассматривает всю совокупность взаимосвязанных и взаимообусловленных общих правил, требований и норм, а также другие вопросы, нуждающиеся в регламентации и контроле со стороны государства. И наконец термин такой как практическая метрология – практическая метрология является составной части науки об измерениях, предметом которой является изучение и освещение вопросов практического применения разработок фундаментальной метрологии, результатов ее теоретических исследований, положений, требований и норм законодательной метрологии, вопросов эффективности и метрологического обеспечения производства, ведения метрологической документации, осуществления всех видов поверочных работ, аккредитации метрологических служб, государственного метрологического контроля и надзора в масштабах страны, отрасли, предприятий и организаций и т.д.

Предпосылками к становлению метрологии возникали еще в древности, когда человек впервые пришел к необходимости измерений объектов и расстояний между ними. Для самых первых единиц измерения понятие «точность» было малоприменимо, поскольку измеряли тем, что было под рукой. Так, расстояние измерялось футами (foot – ступня), локтями, пядями, а большие расстояния – милями (1 миля равнялась 2000 шагов), полетом стрелы, обеганием территории и т.д. Однако такие измерения существенно отличались друг от друга в виду различия самих эталонов (шагов, пядей и пр.). Первая система мер – «á tous les temps, pour tous les peuples» – «на все времена, для всех народов», появилась во Франции, в период Великой французской революции. Ее назвали метрической, так как главной единицей в ней был метр, а все остальные единицы определялись уже с помощью метра. Так, за единицу площади приняли квадратный метр, за единицу объема – кубический метр. Даже единицу массы – килограмм – определяли через метр: как массу кубического дециметра чистой воды при температуре 4°С. А самое интересное то, что метр – происходил от греческого слова μέτρον, что значит МЕРА. Сама система с самого начала была задумана как международная. Поэтому чтобы никого не расстроить ее единицы не совпадали ни с какими национальными единицами, и, кроме того наименования использовавшихся десятичных приставок (милли, нано, пико, тера, гига) были придуманы от слов «мертвых» языков. Вскоре метр определили, как одну десятимиллионную часть земного меридиана, проходящего через Париж. Затем в 1795 г. был изготовлен первый эталон метра, сначала из латуни, а в 1799 г. – уже из платины. Одновременно был изготовлен и эталон килограмма – гиря, тоже из платины. В 1889 г. был изготовлен эталон метра из платиноиридиевого сплава.

В России в качестве единиц длины были пядь, локоть. Первоначально под пядью понимали максимальное расстояние между концами вытянутых большого и указательного пальцев взрослого человека. В XVIв. мерную пядь прировняли к четверти аршина, а в дальнейшем пядь как мера длины постепенно вышла из употребления. Локоть как мера длины применялась в древние времена во многих государствах (на Руси, в Вавилоне, Египте и др.странах). Естественно, размер локтя был различным. Для поддержания единства установленных мер еще в древние времена применялись эталонные (образцовые) меры, которые хранились в Церквях, т.к. Церкви являлись наиболее надежными местами для хранения ценных предметов. В принятом в 1134-1135г. уставе говорилось, что переданные на хранение епископу меры надлежало "блюсти без пакости, ни умаливати, ни умноживати и на всякий год взвешивати". Таким образом, уже в те времена производилась операция, которая позже стала называться поверкой. Важным этапом в развитии русской метрологии явилось подписание Россией метрической конвенции 20 мая 1875г. В этом же году была создана Международная организация мер и весов (МОМВ). Место пребывания этой организации- Франция (Севр). Ученые России принимали и принимают активное участие в работе МОМВ. В 1889г. в Депо образцовых мер и весов поступили эталоны килограмма и метра. В 1893 г. в Петербурге на базе Депо была образована Главная палата мер и весов, которую возглавлял до 1907г. великий русский ученый Д.И.Менделеев. В это время начали проводиться серьезные метрологические исследования. Д.И.Менделеев вложил много сил в развитие и совершенствование поверочного дела; была образована сеть поверочных палаток, осуществляющих поверку, клеймение и ремонт мер и весов, контроль за их правильным применением. В 1900 г. при Московском окружном пробирном управлении состоялось открытие Поверочной палатки торговых мер и весов. Так было положено начало организации метрологического института в Москве (в настоящее время - Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы - ВИНИМС).

В годы советской власти метрология получила дальнейшее развитие. В 1918г. был принят декрет правительства Российской Федерации "О введении международной метрической системы мер и весов".

Таким образом, в заключении хотелось бы отметить, что в наши дни метрология сводится к различным измерениям и получению разных характеристик и числовых величин с помощью высокотехнологического измерительного оборудования. К науке метрологии сегодня обращаются практически все – от учёных физиков и химиков до техников, врачей и обыкновенных людей. Современные технические средства позволяют свести затраты на подсчеты к минимальным, а результаты подсчетов – к максимально точным. Возможно, в ближайшем будущем метрология шагнёт вперёд ещё больше: сверхсовременные измерительные приборы позволят тратить на измерения ещё меньше времени и энергии.