1.8. Метрология, теория измерений и смежные дисциплины

Буквальное значение слова метрология, составленного из двух греческих корней “метрон” и “логос” – учение об измерении. Так и звучит ее наиболее краткое определение: метрология есть наука об измерении. Однако это определение не совсем верно, потому что реально метрология занимается преимущественно вопросами единства измерений. Поэтому существует также теория измерений; она перекрывается с метрологией, но не тождественна ей.

Последнее становится ясней, если обратиться к общепринятому перечню составных частей метрологии: это теоретическая метрология, законодательная метрология и прикладная метрология [6, 26].

Задачей теоретической метрологииявляется разработка фундаментальных основ метрологии. Именно эта ее составная часть в наибольшей степени совпадает с теорией измерений.

Задачей законодательной метрологииявляется установление обязательных технических и юридических требований, направленных на обеспечение единства измерений и их необходимой точности. Эта часть метрологии тесно соприкасается не только со стандартизацией, но и с юриспруденцией.

Наконец, прикладная метрология занимается практическим применением разработок и положений двух других составных частей метрологии и непосредственно обеспечивает состояние единства измерений в стране. Это есть не столько ветвь науки, сколько обширная область практической деятельности.

Иногда в качестве отдельной составной части метрологии выделяют физическую метрологию. Последняя занимается тонкими физическими вопросами, связанными с единицами величин и их эталонами, многие из которых основываются на новейших достижениях физики. Физическая метрология – большая и интереснейшая область возможной деятельности исследователя. Между прочим, в литературе метрология иногда определяется какчасть технической физики, но существование, в частности, законодательной метрологии противоречит этому определению.

В настоящее время в России метрологическая терминология закреплена Рекомендацией по межгосударственной стандартизации РМГ 29–99“Государственная система обеспечения единства измерений. Метрология. Основные термины и определения”, введенной с 1 января 2001 г. Метрология определена в ней как “наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности”.

Что касается термина “теория измерений”, то он не имеет общепринятого определения, и различные ученые трактуют его по-разному. Читатель может натолкнуться на ряд учебных пособий и монографий со словами “теория измерений” в заглавии, действительно посвященных измерениям, но не имеющих между собой ничего общего по содержанию. Из этих различных “теорий измерений” в дальнейшем преимущественно понадобится так называемая репрезентационная теория (РТ), которую будем называть именно так, без добавления слова “измерений”, поскольку она фактически выходит за рамки собственно измерений и охватывает более широкую область познавательных процедур.

Выходит за рамки измерений и еще одна теория, соприкасающаяся и частично пересекающаяся с метрологией – теория планирования эксперимента. Эту теорию часто рассматривают как ветвь математической статистики (с которой метрология вообще тесно связана), поскольку в ней для объекта экспериментирования, как правило, строится вероятностная модель.

Наконец, если классическая метрология начала XX века была ориентирована в основном на обеспечение и оценивание точности лабораторных экспериментов, выполняемых над неизменным во времени объектом, то современная метрология вынуждена считаться с необходимостью исследования сложных быстропеременных процессов. При этом она тесно соприкасается с теорией сигналов, развиваемой в основном в области электроники и связи.

Мало того, что метрология как научная дисциплина близко граничит или даже пересекается с целым рядом других (только что перечисленных) дисциплин. Широкий спектр обслуживаемых ею областей приводит к тому, что ее часто изучают и излагают в составе этих областей, – как правило, очень далеких от биологии.