Метрическая система мер меры объема. Метрическая система мер

С каждым годом потребность в единой для всех стран системе единиц возрастала.

Впервые понятие о системе единиц в современном понимании было введено немецким ученым Карлом Гауссом в 1832 г. Им была предложена система магнитных единиц, основными единицами которой являлись миллиметр, миллиграмм и секунда. Другой немецкий ученый, Вебер, дополнил эту систему электрическими единицами. По предложению Гаусса, системы, основными единицами которых являются единицы массы, длины и времени, стали называть абсолютными.

К 60-м годам 19 в. по этому принципу была разработана абсолютная система единиц СГС. Основными единицами в ней являются: сантиметр, грамм-масса, секунда.

В 1901 г. итальянским ученым Джорджи была предложена система механических единиц МКС (метр, килограмм-масса, секунда).

В дальнейшем было установлено, что наиболее удобными для практического применения в различных отраслях измерений являются системы, построенные на основе системы МКС, с добавлением четвертой основной единицы, отражающей специфику той или иной отрасли измерений. В частности, для тепловых измерений в качестве четвертой основной единицы может быть принята единица температуры (градус), для электромагнитных измерений – единица силы тока (ампер), для световых измерений – единица света (свеча).

Начиная со второй половины 19 в. и до настоящего времени широкое распространение получила система МКГС (метр, килограмм-сила, секунда).

В 20-х – 30-х годах 20 в. были утверждены стандарты на механические, тепловые, световые и другие единицы.

Развивающиеся торговые и культурные связи настоятельно требовали установления единой меры длины и веса. Исторически сложилось так, что одна физическая величина – время – измерялась в одинаковых единицах у всех народов. Эталон единицы времени давала сама природа, период обращения Земли – сутки. По аналогии с этим возникла попытка взять из природы эталон единицы длины.

За такой эталон решено было взять одну сорокамиллионную часть земного меридиана. Декрет о введении метра в качестве единицы длины был принят во Франции в 1795 г. В 1799 г. был изготовлен и утвержден в качестве эталона прототип метра в виде платиновой линейки с расстояниями между концами, равными новой единице длины. Это так называемый архивный метр.

Первой системой связанных между собой мер для измерения длины, площади, объема и массы была метрическая система мер, возникшая во Франции в конце 18 в. в период Великой французской революции. В качестве основных единиц эта система имеет метр и килограмм и построена по принципу десятичной кратности.

Еще одно важное событие в области метрологии произошло 20 мая 1875 г., когда на Международной дипломатической конференции 17 государств подписали Метрическую конвенцию, что явилось важным шагом в международном сотрудничестве.

К 1972 г. Метрическую конвенцию подписали 41 государство.

В соответствии с этой конвенцией:

устанавливались международные прототипы метра и килограмма;

создавалась научное учреждение –Международное бюро мер и весов (в г. Севр близ Парижа). Оно является научным учреждением, в котором хранятся международные эталоны основных единиц и выполняются международные метрологические работы, связанные с разработкой и хранением международных эталонов и сличением национальных эталонов с международными и между собой.

учреждался руководящий орган – Международный комитет мер и весов – в составе ученых разных стран;

устанавливался созыв один раз в шесть лет генеральных конференций по мерам и весам.

В России, несмотря на активное участие русских ученых в международных совещаниях по метрической системе и подписания Метрической конвенции, метрическая система мер законом от 4 июня 1899 г. была допущена лишь в качестве факультативной наравне с национальными мерами. Но и это оказалось возможным только в результате энергичной деятельности великого русского ученого Д.И. Менделеева, возглавлявшего в конце 19 – начале 20 в.в. Главную палату мер и весов. До октябрьской революции метрическая реформа в России фактически не была осуществлена.

Отмена старых русских мер и переход на метрическую систему были совершены только при Советской власти.

а) в основание всех измерений положить международную метрическую систему мер и весов с десятичными подразделениями и производными;

б) за образцы основных единиц метрической системы принять копию международного метра, носящую знак №28 и копию международного килограмма, носящую знак №12, изготовленные из иридистой платины, переданные России Первой Международной конференцией мер и весов в Париже в 1889 г. и хранимые в Главной палате мер и весов;

в) обязать все советские учреждения и организации с 1 января 1919 г. приступить к введению международной метрической системы;

Этим же декретом был установлен ряд других практических мероприятий по внедрению метрической системы.

Однако ввиду огромного объема подготовительных работ установленный декретом пятилетний срок оказался явно недостаточным. Потому за два года до его окончания декретом Совнаркома от 29 мая 1922 г. срок полного перехода на метрическую систему был продлен до 1 января 1927 г.

В установленный срок, т.е. в 1927 г., метрическая реформа в стране была полностью завершена.

Уже вскоре после окончания второй мировой войны Международным комитетом мер и весов при активном участии представителей Советского Союза было внесено предложение о разработке международной системы единиц. На 9-й Генеральной конференции по мерам и весам в 1948 г. это предложение было принято.

Резолюция этой конференции предписывала Международному комитету разработать рекомендацию по единой практической системе единиц измерений на основании опроса всех стран, подписавших Метрическую конвенцию.

В 1954 г. 10-я Генеральная конференция по мерам и весам приняла решение об установлении шести основных единиц практической системы единиц для международных отношений.

В 1956 г. Международным комитетом была полностью разработана Международная система единиц. Было принято название этой системы – «Международная система единиц». Для сокращенного обозначения системы было решено применять символ из двух букв SI(начальные буквыInternationalsystem– Международная система), русское написание этого символа – СИ.

На своих сессиях в 1956 г. и 1958 г. Международный комитет по мерам и весам одобрил деятельность Комиссии по системам единиц и принял резолюцию, предложенную Комиссией о списке дополнительных и производных единиц и о наименовании системы. Это резолюция была поддержкой на заседании Международного комитета законодательной метрологии, принявшей следующее постановление: «Международный комитет законодательной метрологии, собравшись на пленарное заседание 7 октября 1958 г. в Париже, объявляет о присоединении к резолюции Международного комитета мер и весов об установлении Международной системы единиц измерения (SI). Основными единицами этой системы являются метр, килограмм, секунда, ампер, градус Кельвина, свеча (кандела). Комитет рекомендует. Комитет рекомендует государствам-членам организации принятие этой системы в законодательстве о единицах измерения.

Решением 14-й Генеральной конференции по мерам и весам (1971) в качестве 7-й основной единицы введен моль – единица количества вещества.

Окончательное решение о введении Международной системы единиц было принято на 11-й Генеральной конференции по мерам и весам, проходившей с 11 по 20 октября 1960 г. в Париже. В принятой на ней резолюции было утверждено решение Международного комитета мер и весов об установлении Международной системы единиц. В той резолюции указывалось наименование системы, ее сокращенное обозначение, список основных дополнительных и производных единиц, а также приставки для образования кратных и дольных единиц. Кроме того, на этой конференции даны новые определения двух основных исходных единиц (метра и секунды) на базе более совершенных эталонов, использующих новейшие достижения современной науки, и уточнена редакция Положения и Международной практической температурной шкале.

Принятие Международной системы единиц завершило большую подготовительную работу, проведенную рядом международных и национальных метрологических организаций и учреждений с целью дальнейшей унификации и уточнение единиц физических величин.

Международная система единиц является единой системой для всех областей науки, техники, производства и торговли, так как она охватывает все области измерений и устанавливает четкую связь между единицами измерений механических, тепловых, электрических, магнитных и других величин.

Важным преимуществом Международной системы единиц является также то, что в ней выбраны практически удобные основные и производные единицы.

Уже в настоящее время, несмотря на сравнительно небольшой период времени, прошедший после принятия Международной системы единиц, она принята в ряде международных рекомендаций, законодательстве о единицах измерения в различных странах и национальных стандартах на единицы измерения.

Метрическая система мер (Международная система СИ)

Жителям США или другой страны, где метрическая система не используется, иногда трудно понять, как остальной мир живёт в и ориентируется в ней. Но на самом деле система СИ гораздо проще всех традиционных национальных систем измерений.

Принципы построения метрической системы очень просты.

Устройство международной системы единиц СИ

Метрическая система была разработана во Франции в 18 ом веке. Новая система была призвана заменить хаотический набор различных единиц измерения, которые тогда использовались, единым общим стандартом с простыми десятичными коэффициентами.

Стандартная единица длины была определена как одна десятимиллионная часть расстояния от северного полюса Земли до экватора. Получившееся значение назвали метром . Определение метра позднее несколько раз уточнялось. Современное и наиболее точное определение метра звучит так: "расстояние, которое проходит свет в вакууме за 1/299792458 секунды". Стандарты для остальных измерений были установлены аналогичным образом.

Метрическая система или Международная система единиц (СИ) основана на семи базовых единицах для семи базовых измерений, независимых друг от друга. Вот эти измерения и единицы: длина (метр), масса (килограмм), время (секунда), электрический ток (ампер), термодинамическая температура (кельвин), количество вещества (моль) и интенсивность излучения (кандела). Все остальные единицы выводятся на основе базовых.

Все единицы конкретного измерения строятся на основе базовой единицы путём добавления универсальных метрических префиксов . Таблица метрических префиксов приведена ниже.

Метрические префиксы

Метрические префиксы просты и очень удобны. Не обязательно понимать природу единицы, чтобы пересчитать значение из, например, кило-единиц в мега-единицы. Все метрические префиксы - это степени 10. Наиболее часто используемые префиксы выделены в таблице.

Кстати, на странице Дроби и проценты Вы можете легко пересчитать значение из одного метрического префикса в другой.

Префикс	Символ	Степень	Множитель
йотта	Y	10 24	1,000,000,000,000,000,000,000,000
зетта	Z	10 21	1,000,000,000,000,000,000,000
экза	E	10 18	1,000,000,000,000,000,000
пета	P	10 15	1,000,000,000,000,000
тера	T	10 12	1,000,000,000,000
гига	G	10 9	1,000,000,000
мега	M	10 6	1,000,000
кило	k	10 3	1,000
гекто	h	10 2	100
дека	da	10 1	10
деци	d	10 -1	0.1
санти	c	10 -2	0.01
милли	m	10 -3	0.001
микро	µ	10 -6	0.000,001
нано	n	10 -9	0.000,000,001
пико	p	10 -12	0,000,000,000,001
фемто	f	10 -15	0.000,000,000,000,001
атто	a	10 -18	0.000,000,000,000,000,001
цепто	z	10 -21	0.000,000,000,000,000,000,001
йокто	y	10 -24	0.000,000,000,000,000,000,000,001

Даже в странах, где используется метрическая система, большинство людей знают лишь наиболее употребительные префиксы, такие как "кило", "милли", "мега". Эти префиксы выделены в таблице. Остальные префиксы используются, в основном, в науке.

После возникновения в США десятичной монетарной системы, идея десятичных расчетов проникла в Европу. И не только в сферу денег. Десятичные системы измерений начали применять для измерения веса и длины, а в Франции даже… времени.

Рядом декретов Конвент, как назывался государственный законодательный орган Франции, в 1793 году ввел десятичную систему весов и мер, а также применил ее к деньгам, что вывело идеи десятичной и метрической системы далеко за пределы первоначальной цели. Радикалы от Французской революции стремились увязать революционную демократию и введение десятичной системы. Затем они обратили свое внимание на измерение пространства. Если километр способствовал стабилизации измерения расстояния, почему было не использовать метрическую систему также и в геометрии? Конвент отменил прямой угол в 90 градусов и заменил его прямым углом в 100 градусов. Далее каждый градус был разделен на сто минут, а круг был округлен до 400 градусов вместо неудобных 360.

Десятичная система времени

В порыве энтузиазма, затмившего энтузиазм Томаса Джефферсона и других пылких американцев, Конвент также принял решение перейти к исчислению времени, основанному на десятичной системе, предпочтя ее странной вавилонской системе с шестьюдесятью единицами измерения секунд и минут и двенадцатью часами. 24 ноября 1793 года Конвент постановил, что сто секунд будут составлять минуту, а сто минут - час. Было изготовлено несколько новых часов, но оказалось, что такие часы, которые шли бы со скоростью десять тысяч секунд в час, было трудно сконструировать, запустить в действие и определять по ним время.

По новой системе десять часов были равны одному дню, а десять дней составляли неделю, переименованную в декаду. Три декады составляли месяц. В соответствии с новым календарем французы праздновали Новый год 22 сентября, в день осеннего равноденствия, и все летосчисление начиналось с даты учреждения Французской республики в 1792 году. В новом календаре сохранялось двенадцать месяцев, но им были даны новые названия, отождествлявшиеся с погодой во Франции во время каждого данного месяца. Месяцы образовывали четыре сезона, каждый из которых имел в своем названии определенный набор суффиксов. Три месяца первого сезона - осени, заканчивались суффиксом агге. День 22 сентября по григорианскому календарю стал первым днем вандемьера.

Абсолютно никому не нравился новый французский день, состоявший из 100 000 частей, и правительство Франции отменило его 18 жерминаля третьего года (7 апреля 1795 года), но названия месяцев сохранялись во Франции до 1 января 1806 года, когда Наполеон полностью отменил республиканское время и вернул григорианский календарь.

Появление Гринвичского меридиана

Пока французы произвольно вносили изменения в часы и календарь, основанные на десятичной системе, англичане учредили Гринвичский меридиан, и постепенно он стал точкой отсчета современной географической системы измерения долготы наряду с системой исчисления времени по стандартизированным поясам времени.

Несмотря на неудачу, которую потерпела революционная десятичная система часов и календаря, десятичная система монет, весов и мер принесла большую пользу, завоевала широкое признание, и Наполеон способствовал ее распространению по всей Европе по мере того, как его армия с боями продвигалась от Испании до России. Был сконструирован платиновый метр и положен на хранение в архивы французского государства, чтобы служить в качестве официально зарегистрированного метра.

Метрическая система мер во Франции

Во Франции десятичное мышление превратилось чуть ли не в национальный фетиш революционного класса и его союзников в среде ученых. Принятие десятичной монетной системы способствовало подготовке законодателей и общественности к принятию десятичной системы в других областях, таких как система весов и мер. Первое систематизированное предложение десятичной системы весов и мер ведет свое начало из далекого исторического прошлого от Габриэля Мутона, викария церкви Святого Павла французского города Лиона с 1670 года. Эта странная идея не привлекла к себе большого внимания в то время, но ученые трудились над предложением Мутона до тех пор, пока оно постепенно не превратилось в то, что сейчас нам известно как метрическая система. Ученые установили длину метра в одну десятимиллионную часть земного меридиана, проходящего через Париж. Применяя метр в качестве определяющей меры расстояния, ученые умножили его на тысячу, чтобы получить километр, а затем разделили его на 100 сантиметров и 1000 миллиметров. Они также учредили литр в качестве меры измерения жидких и твердых тел, эквивалентной кубу, каждая сторона которого равна одной десятой метра.

Мировая стандартизация единиц измерения

Научное сообщество во всем мире очень быстро оценило значение стандартизированных единиц измерения. Каждая страна, однако, рассматривала собственную систему как самую лучшую, которую должен принять весь мир. Никто, и особенно англичане, не хотел принимать систему весов и мер, основанную на земном меридиане, проходящем через Париж.

Одним из первых важных сторонников научной десятичной системы в Англии был шотландский инженер и изобретатель Джеймс Уатт (1736 - 1819), который изобрел - среди прочих механических приборов - современный двигатель, работающий на основе конденсированного пара. В 1783 году он создал ряд измерений под названием философского фунта. Философский фунт состоял из десяти философских унций, каждая из которых содержала десять философских драхм (драм). Хотя ни одна страна, в том числе и Англия, так и не приняла полностью систему Уатта, его именем была названа единица мощности, которая до сих пор называется «ватт». Он также ввел термин лошадиная сила для обозначения единицы мощности, равной 747,5 ватт.

Система весов и мер Уатта имела свои отличительные особенности по сравнению с французской метрической системой, но главный принцип их действия - в основном один и тот же. Система Уатта в целом непроизвольно оказала большое влияние на комитет, ответственный за создание французской системы.

Хотя новая система весов и мер была введена правительственными указами, универсальными их сделала торговля. Нидерланды, включавшие Бельгию, приняли метрическую систему в 1816 году. Многие малые государстваЕвропы нуждались в такой системе для упрощения торговых сделок за пределами национальных границ. Вместо того, чтобы сделать метрическую систему обязательной, французское правительство вначале допускало действие прежних систем наряду с ней вплоть до издания в 1837 году декрета о применении во Франции после 1850 года одной лишь метрической системы в деловых отношениях.

Метрическая система мер и торговля

Одним из важных факторов, содействовавших переходу на метрическое измерение, стало проведение международных торговых мероприятий, которые позже стали известны как всемирные ярмарки, начавшись с Лондонской выставки 1851 года. Сама Англия не перешла на новую метрическую систему весов и мер, потому что та, по ее мнению, была тесно связана с чуждыми Англии политическими идеями и практикой во Франции, но выставка способствовала распространению информации о системе, завоевавшей приверженность научных кругов. Большую поддержку она нашла также среди торгового сообщества, которое оценило ее по достоинству в процессе создания международных рынков для своей продукции.

Под влиянием промышленников и других сторонников метрической системы монет, весов и мер ученые собрались на совещание по вопросам международной статистики во время следующей мировой ярмарки в Париже в 1855 году. Международное жюри Парижской выставки рекомендовало всем государствам перейти на метрическую и десятичную системы в целях развития науки и торговли. В порыве оптимизма жюри также пришло к заключению, что применение метрической системы будет способствовать установлению мира во всем мире. В силу своей склонности к философии ученые соединили обычный научный практицизм с мировой утопией. Несмотря на столь высокие идеалы, Первая мировая война доказала в следующем веке, что правительства с одинаковым успехом могут вести войны с применением оружия, измеряемого как в метрической, так и в любой другой системе.

Венский монетарный договор от 24 января 1857 года способствовал принятию десятичной монетарной системы и стимулировал распространение метрических весов и мер. Вслед за объединением Италии в 1861 и Германии в 1871 годах новые правительства приняли метрическую систему как способ стандартизации множества различных систем в составляющих их государствах. Австрия последовала их примеру в 1873 году, а вслед за другими европейскими государствами изменения произошли поочередно в Мексике (1862), Сиаме (1889), Японии (1891), Египте (1892), Тунисе (1895) и России (1900). Чтобы форсировать процесс согласования метрической системы с новыми законами, некоторые страны приняли решительные меры. Султан Оттоманской империи, например, повелел перейти на метрическую систему в 1886 году и в 1891 году конфисковал все другие весы, чтобы гарантировать применение только метрических весов.

Хотя Соединенные Штаты стали первым государством, принявшим исключительно десятичную монетарную систему, вероятно, они последними примут ее для весов и мер. Уже в 1866 году конгресс Соединенных Штатов одобрил десятичную систему как оптимальную для американского делового мира, но эта идея так и не захватила американскую общественность.

Американцы, впрочем, на самом деле применили десятичную систему, однако неожиданным образом и в другой области, что нашло свое отражение в работе мало известного библиотекаря из Нью-Йорка и профессора Колумбийского университета Мелвила Дьюи. Он разделил библиотечные книги на десять категорий, которые затем продолжал делить до тех пор, пока не получил то, что стало известно как десятичная система Дьюи. В 1876 году в возрасте двадцати пяти лет он опубликовал подробности системы в труде «Десятичная классификация и относительный индекс», которую постоянно модернизировал вплоть до 1931 года - года своей смерти.

Измерение массы товаров, их длины, объема является весьма трудоемким процессом, который многократно повторяется и исчисляется ежедневно многими миллионами операций. Это особенно характерно для торговли продовольственными товарами, где большинство операций по подготовке к продаже и при продаже включает обязательное взвешивание. Взвешивают также некоторые хозяйственные товары, строительные материалы. Измеряют товары в натуральных показателях при их дозировании и фасовке, при выполнении большинства операций по приему и отпуску на складах.

История развития

Интенсивное развитие промышленности и науки, а также расширение торговых связей между различными государствами в XIX в. явились основными причинами , стимулировавшими возникновение и прогресс метрологии как науки и постановку в качестве основной ее проблемы создание единой международной системы единиц, которая охватывала бы все области измерений.

Первоначальными этапами решения этой проблемы были установление и международное распространение Метрической системы мер и весов, разработка научных основ построения систем взаимосвязанных единиц физических величин, характеризующих широкий круг явлений природы, создание и практическое внедрение систем СГС, МКГСС, МТС, МКС и др. Многие из этих систем единиц имели ограниченную область применения и не были взаимосвязаны друг с другом. Одновременно с созданием систем единиц в результате стремления обеспечить максимальные удобства для измерения и записи значений тех или иных физических величин в ряде отраслей науки и техники появилось большое количество разнообразных внесистемных единиц. Из-за этого сложилось такое положение, что для одной и той же величины использовалось большое количество разных единиц (например, для силы применялось более 10 единиц, для энергии и работы – свыше 30, для давления – 18 единиц и т.д.).

Разработка и внедрение

Разработка и внедрение Метрической системы мер – это первый шаг по устранению множественности единиц физических величин и воспроизводящих их мер, которая тормозила развитие промышленности и торговли.

В период французской буржуазной революции по настоянию торгово-промышленных кругов Национальное Собрание Франции 31 марта 1791 г. приняло подготовленное Специальной комиссией , в состав которой входили известные французские ученые того времени (Лаплас, Лагранж, Борда, Кондорсе, Монж и др.), предложение о введении в качестве единицы длины метра, равного одной десятимиллионной доле четверти земного меридиана. Эта единица длины была окончательно утверждена 10 декабря 1799 г., став основой метрической системы. В качестве ее прототипа (первоначального эталона) был избран платиновый стержень. Второй единицей Метрической системы явилась единица массы – килограмм, которая первоначально равнялась массе в вакууме кубического дециметра воды при ее наибольшей плотности (4 °С) в месте, находящемся на уровне моря и на широте 45°. Прототипом этой единицы служила платиновая гиря. Прототипы метра и килограмма хранятся в Национальном Архиве Франции и называются "метр Архива" и "килограмм Архива" соответственно.

Важным достоинством Метрической системы мер была ее десятичность, так как дольные и кратные единицы, согласно принятым правилам, образовывались в соответствии с десятичным счетом с помощью десятичных множителей, которым соответствуют приставки деци, санти, милли, дека, гекто и кило.

Международная дипломатическая конференция семнадцати государств (Россия, Франция, Англия, США, Германия , Италия и др.) 20 мая 1875 г. приняла Метрическую конвенцию, в которой Метрическая система мер признавалась международной, утверждались прототипы метра и килограмма. Конференцией было учреждено Международное бюро мер и весов, основной задачей которого было обеспечение единства измерений в международном масштабе, и образован Международный комитет мер и весов, который осуществлял научное руководство этой работой, подготавливал и проводил Генеральные конференции по мерам и весам (ГКМВ). Первая из них была проведена в 1889 г.

Закон о Метрической системе

В результате больших усилий, приложенных Главным хранителем Палаты мер и весов великим русским ученым Д. И. Менделеевым – горячим сторонником Метрической системы мер , в России 4 июля 1899 г. был принят закон, по которому с января 1900 г. разрешалось Метрическую систему применять "наравне с основными российскими мерами". Но только в сентябре 1918 г. в России была официально введена Метрическая система мер. Полный переход к метрической системе был завершен к 1 января 1927 г.

После завершения в 1934 г. большой и важной работы по разработке и утверждению стандартов на единицы физических величин для всех областей науки и техники была поставлена задача их совершенствования и устранения существенных недостатков, которые были присущи этим стандартам. Главный недостаток состоял в том, что стандарты для различных областей применения основывались на разных системах единиц.

В послевоенный период основные усилия направлялись на разработку стандартов, построенных на базе единой системы единиц. С 1955 по 1958 гг. Комитет стандартов, мер и измерительных приборов утвердил новые ГОСТы на единицы для всех областей измерений. Установление новых стандартов происходило в период разработки Международной системы единиц, являющейся современной формой Метрической системы, которая базируется на системе МКСА. Поэтому и новые стандарты в своей основе исходили из этой системы. Как и в СИ, в стандартах произведено четкое разграничение единицы массы (килограмма) и единицы силы (ньютона), отсутствие которого до этого часто вызывало путаницу между единицей силы в системе МКГСС и единицей массы в системе МКС.

Меры англоязычных и других стран

Кроме таких мер как ярд, фут, шток, дюйм, англичане используют и своеобразные денежные системы: фунтами стерлингов, шиллингами и пенсами. От подобных денежных систем отказались все государства мира, но единицы физических величин все еще используются в англоязычных странах. Английские меры длины представлены в виде: 1 ярд = 3 футам; 1 фут = 12 дюймам; 1 миля = 5280 футам = 1760 ярдам.

Единицы объема – 1 галлон = 4 квартам = 231 кубическому дюйму, а веса – 1 фунт = 16 унциям; 1 топка = 200 фунтам. Англичане и американцы, пользуясь этими мерами, давно пришли к выводу, что их система неудобна и начали внедрять десятичную систему.

Петр I был первым, кто попытался связать русскую и английскую системы мер. По его указу аршин был уравновешен с 28 английскими дюймами , так чтобы сажень соответствовала семи английским футам. Русская сажень до ее под английские футы равнялась 216 см, а затем сравнялась до 213,36 см, об этом свидетельствует подлинная линейка царя Петра I. Затея Петра I долго обмозговывалась учеными и только в 1835 г. Указ окончательно определил: “Основанием российской линейной меры оставить навсегда сажень в семи настоящих английских футах с разделением на три аршина, каждый на 28 дюймов или 16 вершков”.

Фунт и дюйм, которыми пользовались в России, точно совпадают с английскими мерами, а ведь параллельно употреблялись исконно русские меры. Таким образом, применялись системы мер, невыраженные целыми числами. Так, например: 1 фут = 66/7 вершка, а один вершок = 13/4 дюйма. Это было конечно неудобно. Неудобства сохранились и при переходе нашей страны к метрической системе мер. В англоязычных странах метрическая система мер официально была признана в 1879 году, но полный переход не завершен даже сейчас, национальные меры не сдаются, такова сила привычки у людей и пассивность правительства этих стран.

Древнерусские меры

Признав целесообразность перехода к десятичной метрической системе, мы все еще пользуемся мерами наших предков. Даже в государственных отчетах урожаи оцениваются у нас в миллиардах пудов.

Группа ученых из Соединенных Штатов Америки и Европы путем подсчета атомов в двух сферах кремния весом по килограмму каждая, получили новую оценку постоянной Авогадро.

Напомним, что постоянная Авогадро N A - определяет число частиц, содержащихся в одном моле заданного вещества. И является связующим звеном между микро и макрофизикой.

Расчет постоянной Авогадро позволяет оценить величину постоянной Планка h, т.к. молярная «версия» последней, равная N A · h и вычисляется на основании измерений постоянной Ридберга.

Это позволит получить новый эталон килограмма, заменив устаревший платиново-иридиевый изготовленный в 1889 году и хранящийся в г. Севр недалеко от Парижа. Подсчитано, что за годы , с момента создания, он стал легче на 50 мкг.

Для расчеты была использована формула:

Где n = 8 - число атомов в элементарной ячейке решётки, М - молярная масса, ρ - плотность, a 3 - объём элементарной ячейки.

Центральной задачей было определение изотопного состава кремния, и в эксперименты был применен кристалл, предварительно обогащенный 28Si. Вначале эксперимента, в 2004 году, в ЦКБ машиностроения был обогащен SiF4, затем он был преобразован в SiH4. Далее из паровой фазы был выращен поликристалл методом химосаждения. В 2007 году в Германии завершился процесс выращивания монокристалла весом 5 кг.

Из полученного образца изготовили две кремниевые сферы, позволяющие заменить вычисление объема определением диаметра. После вычисления всех величин, была рассчитана постоянная Авогадро 6,02114893(21)· 1023 и 6,02114775(22)· 1123 моль -1 .

Итоговое усреднение дало N A =6,01214184(18)· 1023 моль -1 при относительной погрешности 3,0· 10 -8 .

Как заявил представитель Международного бюро мер и весов, переопределение килограмма будет возможно только после того как погрешность станет менее 2,0· 10 -8 .

http://ucheba-legko.ru/lections/viewlection/fizika/noviu_etalon_kilogramma