История развития единиц измерений и создание систем единиц

Жизнь человека тесно связана с измерениями. Уже первобытный человек при постройке жилища и изготовления орудий и посуды применял простейшие меры длины, массы и объёма. По мере развития человеческого общества потребность в измерениях возрастала. Если первоначально человека вполне удовлетворяли единицы, основанные на размерах частей человеческого тела (локтя, ступни, пальцев), то с появлением частной собственности, развитием обмена продуктами производства и разделением труда первоначальные способы измерения оказались уже недостаточными. Люди начали вводить единицы измерений, размеры которых определялись специально изготовленными образцами.

Постепенно образовалось громадное число различных единиц длины и массы не только в разных странах, но даже и внутри отдельных государств. Особенно большое число разнообразных мер для одних и тех же величин применяли при феодализме, когда каждому феодалу было дано право иметь собственные меры и использовать их в пределах своих владений. Множественность мер создавала большие препятствия для развития торговли, а с зарождением капитализма – и промышленности.

Метрическая система мер, признанная в последствии всеми народами мира, зародилась во Франции в середине ХVIII века. Учёные пришли к заключению, что должна быть создана такая система мер, в основу которой легли бы единицы, взятые непосредственно из природы, и поэтому всегда остающиеся неизменными.

8 мая 1790 г. Национальное собрание Франции приняло декрет о реформе мер. Взамен множества единицы длины был введён метр. А в качестве единицы массы – килограмм. Метрическая система мер была первой системой связанных между собой единиц для измерения длины, площади, объёма и массы.

Понятие о системе единиц было затем расширено немецким математиком К. Гауссом. В 1832 г. он предложил метод построения совокупности единиц для более широкого круга величин, в частности, для магнитных. Заключался этот метод в произвольном выборе трёх основных независимых друг от друга единиц и образовании производных единиц для всех остальных величин в зависимости от основных с помощью уравнений, связывающих между собой физические величины. В качестве основных единиц Гаусс предложил принять для длины – миллиметр, для массы – миллиграмм, для времени – секунду. Эту систему связанных между собой основных и производных единиц гаусс назвал абсолютной. Однако для практического применения размеры основных единиц длины и массы оказались неудобными.

В 1861-1870 годах Комитет по электрическим эталонам Британской ассоциации для развития наук разработал систему единиц СГС, в которой в качестве основных единиц были приняты сантиметр, грамм и секунда. Для производных единиц силы и работы Комитет предложил наименования дина и эрг. Этот же Комитет установил две системы электрических и магнитных единиц: абсолютную электростатическую (СГСС) и абсолютную электромагнитную (СГСМ). В настоящее время для электрических и магнитных единиц существует семь различных систем, построенных на основе системы СГС.

В конце ХIХ века появилась система МКГСС, основными единицами которой являются метр, тонна и секунда. В настоящее время она вышла из употребления. В 1901 году итальянский физик Джорджи предложил систему механических единиц, построенную на трёх основных единицах: метре, килограмме и секунде, которая получила сокращённое название «система МКС».

Преимущество этой системы по сравнению с другими системами механических единиц состояло в том, что её легко можно было связать с абсолютной практической системой электрических и магнитных единиц, так как единицы работы джоуль и мощности ватт а этих двух системах совпадали.

Ещё в 1913 году в Международном бюро мер и весов и учёными Франции разрабатывалась на основе МКС система единиц, которую предполагалось рекомендовать в международном масштабе.

Однако первая мировая война прервала эту работу. Уже в 1948 году IХ Генеральная конференция по мерам и весам рассмотрела предложение Международного союза прикладной физики об установлении международной практической системы единиц. За основу проекта новой системы единиц был принят французский вариант, в котором предполагалось принять в качестве основных единиц системы метр, килограмм (массу) и секунду, и совершенно исключить всякую систему, в которой в качестве основной единицы была бы принята единица силы или веса.

В октябре 1960 года ХI Генеральная конференция по мерам и весам окончательно приняла новую систему и присвоила ей наименование «Международная система единиц» с сокращённым обозначением «SI». Принятие Международной системы явилось важным прогрессивным актом, так как впервые была создана возможность перехода на единую универсальную систему единиц, то есть систему, охватывающую все виды измерений.

Эта система была принята во многих странах мира, в том числе в бывшем СССР. Принятие новой системы единиц всеми странами мира облегчило бы использование материалов, публикуемых в книгах, научных журналах, патентах, издаваемых в различных странах. Метрическая система мер получила международное признание во второй половине ХIХ века. Большую роль в этом сыграла Российская Академия наук. Несмотря на то, Россия подписала Метрическую конвенцию, до Октябрьской революции метрическая реформа не была осуществлена.

Таким образом, в настоящее время почти во всех странах мира действует система СИ.