Что такое метрическая система. Метрическая система в авиации, космическом и морском деле. Метрическая система в США

Международная система единиц - это структура, в основе которой лежит использование показателей массы в килограммах и длины в метрах. С самого ее возникновения существовали различные её варианты. Различие между ними заключалось в выборе основных показателей. На сегодняшний день многими странами используются в В ней элементы являются одинаковыми для всех государств (исключение составляют США, Либерия, Бирма). Эта система достаточно широко применяется в разных сферах - от повседневной жизни до научных исследований.

Особенности

Метрическая система мер - это упорядоченный набор параметров. Это существенно отличает ее от используемых ранее традиционных способов определения тех или иных единиц. Для обозначения любой величины метрическая система мер использует лишь один основной показатель, величина которого может изменяться в кратных долях (достигается применением десятичных приставных элементов). Главное преимущество при таком подходе заключается в более простом использовании. При этом устраняется огромное количество разных ненужных единиц (футы, мили, дюймы и другие).

Временные параметры

На протяжении длительного периода со стороны ряда ученых предпринимались попытки представить время в метрических единицах измерения. Предлагалось разделить сутки на более мелкие элементы - миллисутки, а углы - на 400 градов или принимать полный цикл оборота за 1000 миллиоборотов. Со временем из-за неудобства в использовании пришлось отказать от этой идеи. Сегодня время в СИ обозначается посредством секунд (состоят из миллисекунд) и радиан.

История возникновения

Считается, что современная метрическая система мер родилась во Франции. В период с 1791 по 1795 в этой стране был принят рад важнейших законодательных актов. Они были направлены на определение статуса метра - одной десятимиллионной доли 1/4 меридиана от экватора до Северного полюса. 4 июля 1837 года приняли специальный документ. Согласно ему, было официально утверждено обязательное использование элементов, из которых состояла метрическая система мер, во всех экономических сделках, осуществляемых на территории Франции. В дальнейшем принятая структура начала распространяться на соседние страны Европы. Ввиду своей простоты и удобства, метрическая система мер постепенно вытеснила большинство национальных, используемых ранее. Также её допустимо использовать в США и Великобритании.

Основные величины

За единицу измерения длины основатели системы, как было уже отмечено выше, взяли метр. Элементом массы стал грамм - вес одной миллионной м 3 воды при ее стандартной плотности. Для более удобного применения единиц новой системы создатели придумали способ сделать их более доступными - путем изготовления эталонов из металла. Эти модели выполнены с идеальной точностью воспроизведения величин. Где находятся эталоны метрической системы, будет сказано ниже. В дальнейшем при использовании этих моделей люди осознали, что сравненивать искомое значение с ними гораздо проще и удобнее, чем, например, с четвертью меридиана. При этом, определяя массу искомого тела, стало очевидно, что оценивать её по эталону гораздо удобнее, чем по соответствующему количеству воды.

"Архивные" образцы

Постановлением Международной комиссии в 1872-м году был принят за эталон измерения длины специально изготовленный метр. Тогда же члены комиссии решили принимать за эталон особый килограмм. Он был изготовлен из сплавов платины и иридия. "Архивные" метр и килограмм находятся на постоянном хранении в Париже. В 1885-м году, 20-го мая, представителями семнадцати стран была подписана особая Конвенция. В рамках ее была регламентирована процедура определения и использования эталонов измерения в научных исследованиях и трудах. Для этого понадобились специальные организации. К ним, в частности, относят Международное бюро мер и весов. В рамках вновь созданной организации началась разработка образцов массы и длины, с последующей передачей их копий всем странам-участницам.

Метрическая система мер в России

Принятыми образцами пользовалось все больше и больше стран. В сложившихся условиях Россия не могла игнорировать возникновение новой системы. Поэтому Законом от 4 июля 1899 года (автор и разработчик - Д. И. Менделеев) она была разрешена к применению в необязательном порядке. Обязательной же она стала только после принятия Временным правительством соответствующего декрета 1917 года. Позднее её применение было закреплено постановлением СНК СССР от 21-го июля 1925 года. В ХХ веке большинство стран перешло на измерения в международной системе единиц СИ. Окончательный вариант ее был разработан и утвержден XI Генеральной конференцией в 1960 году.

Развал СССР совпал с моментом бурного развития компьютерной и бытовой техники, основное производство которой сосредоточено в странах Азии. На территорию Российской Федерации стали ввозиться огромные партии товаров этих производителей. При этом азиатские государства не задумывались о возможных проблемах и неудобстве эксплуатации их товаров русскоязычным населением и снабжали свою продукцию универсальной (на их взгляд) инструкцией на английском языке, с использованием американских параметров. В обиходе обозначение величин по метрической системе стало вытесняться элементами, используемыми в США. Например, размеры компьютерных дисков, диагонали мониторов и другие составляющие указываются в дюймах. При этом первоначально параметры этих комплектующих обозначались строго в величинах метрической системы (ширина CD и DVD, например, равна 120 мм).

Международное использование

В настоящее время самой распространенной на планете Земля является метрическая система мер. Таблица масс, длин, расстояний и прочих параметров позволяет с легкостью переводить одни показатели в другие. Стран, в силу определенных причин не перешедших на эту систему, с каждым годом остается все меньше и меньше. К таким государствам, продолжающим использовать собственные параметры, относятся США, Бирма и Либерия. Америка пользуется в отраслях научного производства системой СИ. Во всех других применялись американские параметры. Великобритания и Сент-Люсия еще не перешли на мировую систему СИ. Но, надо сказать, что процесс находится в активной стадии. Последней из стран, окончательно перешедших на метрическую систему в 2005 году, стала Ирландия. Антигуа и Гайана только производят переход, но темпы очень медленные. Интересна ситуация в Китае, который официально перешел на метрическую систему, но при этом на его территории продолжается использование древнекитайских единиц.

Авиационные параметры

Метрическая система мер признана практически повсеместно. Но есть отдельные отрасли, в которых она не прижилась. В авиации до сих пор используется система измерения, в основе которой находятся такие величины, как фут и миля. Применение данной системы в этой области сложилось исторически. Позиция Международной организации гражданской авиации однозначна - должен быть осуществлен переход на метрические величины. Однако этих рекомендаций в чистом виде придерживаются лишь несколько стран. Среди них Россия, Китай и Швеция. Более того, гражданская авиационная структура РФ, во избежание путаницы с международными диспетчерскими пунктами, в 2011 году частично приняла систему мер, основной единицей которой является фут.

Метрическая система мер , десятичная система мер, совокупность единиц физических величин, в основу которой положена единица длины - метр . Первоначально в Метрической системе мер, кроме метра, входили единицы: площади - квадратный метр, объема - кубический метр и массы - килограмм (масса 1 дм 3 воды при 4 °С), а также литр (для вместимости), ар (для площади земельных участков) и тонна (1000 кг). Важной отличительной особенностью Метрической системы мер являлся способ образования кратных единиц и дольных единиц , находящихся в десятичных соотношениях; для образования наименований производных единиц были приняты приставки: кило , гекто , дека , деци , санти и милли .

Метрическая система мер была разработана во Франции в эпоху Великой французской революции. По предложению комиссии из крупнейших французских ученых (Ж. Борда, Ж. Кондорсе, П. Лаплас, Г. Монж и др.) за единицу длины - метр - была принята десятимиллионная часть 1/4 длины парижского географического меридиана. Это решение было обусловлено стремлением положить в основу Метрическая система мер легко воспроизводимую "естественную" единицу длины, связанную с каким-либо практически неизменным объектом природы. Декрет о введении Метрическая система мер во Франции был принят 7 апреля 1795 года. В 1799 году был изготовлен и утвержден платиновый прототип метра. Размеры, наименования и определения других единиц Метрической системы мер были выбраны так, чтобы она не носила национального характера и могла быть принята всеми странами. Подлинно международный характер Метрическая система мер приобрела в 1875 году, когда 17 стран, в том числе Россия, подписали Метрическую конвенцию для обеспечения международного единства и усовершенствования метрической системы. Метрическая система мер была допущена к применению в России (в необязательном порядке) законом от 4 июня 1899 года, проект которого был разработан Д. И. Менделеевым, и введена в качестве обязательной декретом СНК РСФСР от 14 сентября 1918 года, а для СССР - постановлением СНК СССР от 21 июля 1925 года.

На основе Метрическая система мер возник целый ряд частных, охватывающих лишь отдельные разделы физики или отрасли техники, систем единиц и отдельных внесистемных единиц . Развитие науки и техники, а также международных связей привело к созданию на основе Метрическая система мер единой, охватывающей все области измерений, системы единиц - Международной системы единиц (СИ), которая уже принята в качестве обязательной или предпочтительной многими странами.

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.

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.

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