Меры длины и веса
Упорядоченная система мер и весов необходима для науки, промышленности и торговли. В давние времена в мире появились разные единицы измерения, поэтому при продаже товаров торговцам часто приходилось иметь дело с неизвестными им мерами.
Ситуация усугублялась, когда одноименные единицы измерения и в разных странах обозначали разные количества. Некоторые из них по-прежнему используются, создавая большую путаницу. Например, английская пинта для жидких тел равна 0,568 л, а американская – всего 0,473 л. Как следствие, в этих странах отличаются между собой и кварты (2 пинты), галлоны (8 пинт), пеки (2 галлона) и бушели (8 галлонов).
Более того, английская пинта делится на 20 жидких унций (1 унция = 0,0284 л), а американская включает 16 жидких унций по 0,0296 л каждая. Один джил равен 5 английским жидким унциям (0,142 л) или 4 американским жидким унциям (0,118 л).
В этом примере приведены меры жидкостей, так как пинта для сыпучих тел может отличаться в количественном отношении в зависимости от системы мер, принятой в той или иной стране. В Англии величина пинты для жидких и сыпучих тел одинакова, а в США пинта для сыпучих тел равна 0,550 л, что примерно на 16% больше пинты для жидких тел, но все же меньше английской пинты.
Во избежание путаницы с этими количествами указывают их приблизительный эквивалент в литрах, поскольку с данной мерой проблем практически не возникает. Но и определение литра может быть разным – по весу <и по объему. В свое время литр определялся как объем 1 кг чистой воды при температуре 4°С и нормальном атмосферном давлении (давлении ртутного столба высотой 760 мм). Такой литр, равный 1000,028 см все еще иногда используется как единица меры и веса. Однако принятый для научных целей литр считается равным 1000 см
Международная система
Сегодня ученые и многие организации во всем мире используют международную систему единиц СИ. В ее основе лежит система МКС, где основными единицами являются метр, килограмм и секунда.
Однако во многих странах по прежнему в ходу старые системы. Даже там, где принята система СИ, во многих видах деятельности сохранились традиционные единицы измерения. Само предложение изменить некоторые укоренившиеся меры, такие как английская пинта пива, воспринимается в штыки широкими массами населения. Поэтому многие единицы измерения подобного рода могут остаться неизменными.
При измерении неизвестная величина сопоставляется с известными единицами, нередко наносимыми на шкалу. Так, измерение длины линейкой – не что иное, как визуальное сопоставление неизвестной длины со шкалой сантиметров, дюймов или других известных единиц длины, нанесенных на линейку. Но как же изготовитель линейки знает, на каком расстоянии друг от друга наносить риски? Ответ: он копирует отметки с уже имеющейся линейки гарантированной точности. В процессе изготовления могут появиться неточности, и, если бы шкала копировалась последовательно с каждой новой линейки, погрешность бы росла, что в конце концов привело бы к ^большим расхождениям между линейками разных изготовителей. Поэтому сохраняется принятый эталон конкретной длины. Чтобы постоянно не использовать эталон, делают очень точные его копии – вторичные эталоны (их точность время от времени проверяют по первичному эталону). Далее со вторичных эталонов снимают другие точные копии для повседневного использования. Такая система позволяет получить высокоточные образцы, точность которых при необходимости можно проверять, сопоставляя их с исходными эталонами.
Длина
Многие единицы длины изначально совпадали с размерами частей человеческого тела. Фут соответствовал длине ступни взрослого человека, а ярд – расстоянию от позвоночника до кончиков пальцев вытянутой руки. Локоть (пол-ярда) равнялся расстоянию от локтя до кончиков пальцев.
Хотя это и давало общее представление о том, что подразумевалось под единицами длины, размеры тела и конечностей у людей были разными. Эта проблема была решена в 1305 г., когда английский король Эдуард I ввел первый официальный эталонный ярд – железный брусок, разделенный на 3 фута, а каждый фут был поделен на 12 дюймов.
Более поздние эталонные ярды также представляли собой металлические бруски. В XIX в. Англия ввела бронзовый, а США латунный эталон для ярда. Однако в 1893 г. США отказались от этого эталона, приняв решение считать длину ярда равной 0,9144 м. В 1963 г. такой ярд был также принят в Великобритании, Канаде, Австралии, Новой Зеландии и ЮАР. Этот шаг имел свои преимущества: эталонный метр использовался для определения длины ярда, и между обеими единицами было установлено точное соотношение.
Метр (единицу длины системы СИ и основную единицу метрической системы) придумали во Франции в 1791 г. В метрической системе все единицы должны были стать производными от постоянных величин: метр был определен как одна десятимиллионная часть длины меридиана, проходящего через Париж от Северного полюса до экватора. Точно установить это расстояние не удалось, поэтому взамен в качестве эталона стали использовать соответствующий платиновый брусок.
В 1960 г. длина метра была определена на основе длин волн излучения электрической лампы, заполненной криптоном-86. Соответствующим образом оснащенные лаборатории в разных странах мира смогли получить практически идентичные эталоны метра, а также сантиметра и миллиметра.
Согласно нынешнему определению, принятому в 1983 г., длина метра составляет 1/299 792 458 длины пути, проходимого светом в вакууме за одну секунду. Безусловно, и секунда должна иметь точное научное определение: она равна длительности 9 192 631 770 периодов излучения, что соответствует переходу между двумя сверхтонкими уровнями атома цезия-133.
Какие меры длины и веса использовали наши предки?
1. Русский пуд = 16,38 кг.
Пуд – древнерусская единица веса. Упоминается, в частности, в грамоте Всеволода Мстиславовича (1134-35 гг.).
Согласно «Арифметике Магницкого» (петровские времена) 1 пуд = 40 фунтам или 30 ансырям. В XIX веке пуд равнялся 40 русским фунтам (русский фунт = 32 лота или 96 золотников).
Московский пуд – 6/7 обычного пуда.
2. Золотник – малая мера веса = 4,1 г.
В древней Руси часто использовалась ювелирных дел мастерами. Например, есть такая поговорка «мал золотник, да дорог!». Золотник = 1/9216 фунта или 96 долям.
3. Капь – древняя единица веса = 65,52 кг. Известна с конца XII века. В конце XIII века утверждена в 4 пуда.
4. Кадь – древняя мера сыпучих тел.
Кадь в XVII веке равнялась 2 четвертям и вмещала 12 пудов обычных или 14 московских пудов зерна. Более древнее название кади – Оков (древняя бадья, окованная железом – обручами).
5. Куль (ранее Мех) – мера сыпучих тел различного веса (Москва, XVII век). Упоминается в летописях.
6. Гарнец (в переводе с древнерусского – горшок).
В Польском Царстве употреблялся до 1849 г., разделялся на 4 кварты = 4 литра.
В Галиции употреблялся до 1857 г. = 3,85 литра (по Южакову).
Обще восточнославянская мера сыпучих тел. Известна такая поговорка: «Найдется купец и на дырявый гарнец!»
7. Четверик = 26,25 литра. Мера емкости в России. В одном четверике 8 гарнцев, 1/8 четверти.
8. Осьмина (осьминка).
Мера сыпучих тел равная половине четверти (105 – 125 литра). (По «Библиотеке Фольклора».)
9. Половник Мера молоченого хлеба. (В «Русской правде» в половниках исчисляется доход земледельцев.)
10. Корец Мера для зернового хлеба и меда (питья) размером около 1 гарнца. В Польше также мера жидкостей (устар.) – около 10 ведер.
11. Уборок Старинная русская мера небольшой вместимости – около ежедневной порции зерна (по «Русской Правде»).
12. Зобница Зоб – корм (др.-рус.). Древнепсковская хлебная мера.
Делилась на полузобенья и четверти. Примерно равнялась 10 пудам муки. (Упоминается: псковские летописи XIV – XVI в.в.)
1. Верста «Нам с ним – не в версту стать!» – он мне не ровня (поговорка).
Предположительно слово «верста» произошло от древнерусского «вервста». Звук «в» стерся в разговорной речи. Слово восходит к древнему «вервь», «вервление» – промер, измерение пространства.
«Верстать» – мерить в длину (стар.)
«Наверстывать» – догонять, спешить.
«Верстание» – измерение расстояния, пространства. («Земное верстание» – промер (вервление) надела.)
а) Русская верста = 500 саженей = 1500 аршин = 1066,8м.
б) Коломенская верста = 700 саженей. Старая верста.
в) Мерная верста = 1000 саженей (1629г.). В 1649г. установлена уложением в 1000 саженей трехаршинных.
Одновременно существовала верста в 500 саженей «царских».
Аналог версты – «поприще» (др.рус.) – чуть более километра.
г) Поприще = 700 саженей с половиною (XV в.)
д) Поприще = 1000 саженей (1629 г.)
2. Сажень
а) Сажень – Маховая сажень – Перехват – расстояние между указательными пальцами разведенных рук = 2,13 – 2,36 см. (Сахаров).
б) Косая сажень – предположительно расстояние от пальцев вытянутой вверх руки до пальцев отставленной слегка в сторону противоположной ноги.
в) Сажень русская = 3 аршина = 48 вершка.
г) «Печатная сажень» – точная мера длины с печатью, удостоверяющей ее точность. (Неложное мерило).
3. Аршин = 0,711 м.
Коловратный аршин (др. рус.) – мера площади – аршин в квадрате.
4. Бадог (батог) = полсажени = 1,06 м. Ходовая мера при строительных работах, так называемое «правило» у плотников.
5. Пядь (пядень) – расстояние между большим и указательным пальцами руки (др. рус.).
Аглицкая пядь = 22,86 см. (Введена в петровские времена).
6. Вершок
а) Вершок = 4,4 см. = 1/16 аршина (по «Торговой книге»).
б) Вершок = 1+11/16 английского дюйма (Тассе, 1554 г.)
в) Вершок = 1+3/4 английского дюйма (Южаков, XIX в.)