Методички 3-й курс 1-й семестр / ДЛЯ ТЕХ КТО МЕТРОЛОГИЮ ЗАВАЛИЛ / sergeev_a_g_metrologiya_istoriya_sovremennost_p

Глава 3. Международное сотрудничество в области метрологии

Øзаконодательную базу, в том числе законы и регламенты, содержащие положения, относящиеся к метрологии (Конституция, законы, постановления);

Øкоординирующий правительственный орган, на который возложена национальная политика в области метрологии;

Øодин или несколько институтов, на которые возлагается решение задач на национальном уровне по метрологической политике;

Øдобровольную систему по аккредитации калибровочных лабораторий;

Øструктуру для распространения знаний и повышения компетентности в области метрологии (образование, повышение квалификации, консультации и т.д.);

Øперечень услуг промышленности и экономики в области метрологии (калибровка, поддержание техники, обучение, консалтинг

èò.ä.).

Подробно излагаются положения национальной политики в области метрологии, связанной с научным и технологическим развитием предприятий и предпринимательства, защитой потребителей, граждан и окружающей среды, международным признанием национальной метрологической инфраструктуры. Изложены общие положения о национальных эталонах, передаче размеров единиц, национальных метрологических институтах.

Из общих проблем современной метрологии особое внимание на международном уровне уделяется сегодня процессу передачи размера единицы национальных (международных) эталонов пользователю средства измерений. Если 10–15 лет тому назад под этим понималась простая прослеживаемость цепи от эталона до рабоче- го средства измерений, то сегодня в это понятие вкладываются как обязательные условия оценка неопределенности передачи в каждом звене цепи, условия передачи размера, а также наличие соответствующей системы качества.

74

Глава 4

РАЗВИТИЕ РУССКОЙ МЕТРОЛОГИИ

«

4.1.Общие сведения

Âразвитии отечественной метрологии можно выделить шесть этапов.

Первый этап охватывает период от зарождения славянских племен, возникновения обменных отношений, формирования государственности и торговых связей до начала XIX в., когда метрологическая деятельность приобрела обязательный характер.

Выше отмечалось, что на Руси, как и во всем мире, в основу мер длины легли части тела человека – локоть, пядь, стопа, ладонь, палец. В условиях торговых обменов с другими странами, естественно, названия кое-каких мер трансформировались, какие-то из них утрачивали свое значение, вводились новые названия и понятия. Исследователь этого вопроса Н.Т. Беляев в книге «О древних и нынешних русских мерах протяжения и веса» (1927) утверждает, что в основе древнерусской системы мер длины, объема и веса лежит древнеегипетская система. Она сложилась примерно в III в. до Р.Х.

èоснована на работах, выполненных в Александрии при Птолемее Лаге (323–283 до н. э.). Эта система мер использовалась в соседних средиземноморских государствах (Пергам, Сирия, Финикия), а позднее – в Греции и Римской империи. В процессе торговых отношений данная система была воспринята в Киевской Руси и Причерноморье.

Основоположником истории русской метрологии, видимо, следует считать академика А.И. Ламберти, выпустившего в 1827 г. брошюру «О первоначальном происхождении и нынешнем состоянии российской линейной меры и веса». Более поздние работы других ученых позволили уточнить картину развития русской метрологии, начиная с древнейших времен. Академик П.Г. Бутков опубликовал

75

Глава 4. Развитие русской метрологии

в 1844 г. статью «Объяснение русских старинных мер линейной и путевой». Д.И. Прозоровский (1820–1894) впервые в России (1888) подготовил курс лекций «Древняя русская метрология». Развивая его идеи, А.И. Никитский в работе «К вопросу о мерах в древней Руси» (1894) исследовал проблемы, касающиеся мер объема сыпу- чих и жидких сред, а также земельных мер. Обобщил труды своих предшественников сотрудник Главной палаты мер и весов М.Н. Младенцев в статье «Краткий исторический очерк русских мер» (1907). Но фундаментальным трудом стала монография С.К. Кузнецова «Древнерусская метрология» (1913).

Усилия этой плеяды ученых были поддержаны уже в советское и постсоветское время Н.В. Устюговым («Очерк древнерусской метрологии», 1946), Л.В. Черепниным («Русская хронология», 1944), Е.И. Каменцевой в соавторстве с Н.В. Устюговым («Русская метрология», 1965) и Н.А. Шостьиным (фундаментальная монография «Очерки истории русской метрологии», 1975 и 1990 гг.). Историческая метрология вошла в качестве методической основы в учебные пособия и монографии, предназначенные для лиц, связанных с измерениями.

К этому же времени относятся материалы, устанавливающие на основе археологических раскопок происхождение русских мер, связь их с мерами Египта и Вавилона, денежно-весовые соотношения мер (работы К.В. Болсуновского, А.Л. Монгайта, В.Л. Янина, Б.А. Рыбакова).

В табл. 4.1 приведены соотношения древнерусских и филетерийских древнеегипетских мер. Филетерийская система появилась на Русской равнине, вероятно, задолго до утверждения там славян, из Пергама, через малоазиатские греческие колонии в III–II в. до Р.Х., во время оживленной торговли греков со скифскими царствами теперешней Южной России.

Связь древнерусских мер объема с древнеегипетскими доказывается Н.Т.Беляевым косвенным путем: древнерусскую систему мер объема он сопоставляет с древнеанглийской, которая непосредственно опиралась, согласно выводам ряда исследователей, на несколько модифицированную древнеегипетскую систему мер. Древний английский бушель, равный 28,94 л, представлял объем 1/5 ча- сти куба, ребро которого равнялось египетскому царскому локтю,

76

4.1. Общие сведения

Таблица 4.1

Сравнение древнерусских и древнеегипетских мер длины

а пинта, составлявшая 1/64 часть древнего бушеля, равнялась объему египетского хина – именно 0,454 л (таким образом, английский фунт, равный приблизительно 453,592 г, может рассматриваться как масса воды в объеме египетского хина).

Номенклатура древнерусских мер веса (табл. 4.2) особенно широка. Сопоставление проведено с вавилонской системой, которая,

Таблица 4.2

Сравнение древнерусских и древневавилонских мер веса

77

Глава 4. Развитие русской метрологии

как уже указывалось, вытеснила в Египте местную систему, сохранив, однако, основную меру – кедет (наиболее достоверное значе- ние кедета 9,1 г). Берковец не имел аналога в вавилонской системе мер веса и внесен в таблицу Н.Т. Беляева для сравнения.

Термин «берковец» происходит от слова «беркун» – большая плетеная корзина, короб для переноски корма скоту, сена, соломы. Кстати, мера вместимости гарнец – от глагола «загребать» – озна- чает деревянную или железную посудину для зерна. Реже использовалось название «кадиган» как вместилище сыпучих тел, 1/4 часть которого называлась четвертью.

Зависимость русских мер от вавилонских очевидна. Различия между значениями древнерусских и вавилонских мер не превышают 0,25%.

Д.И.Прозоровский отмечал, что «римляне почти вполне усвоили себе единицы греческие... нечто дополнили, нечто изменили», «едва ли можно исключать Древнюю Русь из числа народов, подвергшихся когда-либо в том или другом отношении влиянию всемирного властителя Рима, которое, как приметно, распространялось не на одни подчиненные народы, но и на народы независимые». Он конкретизирует это утверждение следующим образом: «Вникая в строение русской метрологии, можно заключить, что... самое зна- чительное число единиц наших взято из римско-византийской метрики и что есть повод предполагать заимствование вообще славянами некоторых единиц прямо от Древнего мира» [35].

Но есть и достаточные основания считать, что развитие системы древнерусских мер веса происходило в той или иной степени независимо от иноземных влияний. Так, исследования сохранившихся образцов древнерусских гирь, проведенные В.Л. Яниным, показали, что система древнерусских мер монетного веса представляла совокупность дольных единиц основной меры веса – гривны, значение которой действительно отражало влияние вавилонской метрологии (вавилонская мина равнялась, по В.Л. Янину, 409,32 г), подобно основным мерам веса многих других стран, имевшим по- чти тот же вес (порядка 408–410 г) и появившимся на Западе и Востоке значительно раньше, чем на Руси. Однако соотношения мер монетного веса были установлены независимо от вавилонской системы, для которой характерно влияние двенадцатеричной системы.

78

4.1. Общие сведения

Гирьки, равные по весу 4,0–4,1 г, составляли, как видно, сотую часть весовой гривны, гирьки 4,97–5,09 г – восьмидесятую часть, гирьки 8,0–8,1 г – пятидесятую часть и т.д.

Немало сведений о мерах и выполнении измерений содержалось в различных специальных руководствах, как-то: руководствах по землемерному делу («сошные мудрости»), «Торговой книге», «Уставе ратных, пушечных и других дел» и других, составляемых, переводимых или компилируемых; этими руководствами пользовались на Киевской Руси, приказы Московского государства (Поместный, Пушкарский, Каменных дел и др.) и непосредственные исполнители в своей практической работе.

Во времена Киевской Руси уже в «Уставе о церковных десятинах, суде, мерилах и прочем» князя Владимира Святославича (конец Х в.), наряду с поручением епископу «блюсти городские и торговые всячьская мерила и спуды и звесы и ставила» (мерила – меры длины, спуды – меры объема, звесы – весы´ , ставила – меры веса), можно найти и правила выполнения взвешиваний: весовщики не имели права касаться руками весов и гирь в момент определения равновесия, практиковалась перемена местами гирь и товара на чашках весов.

Âдоговоре Полоцка с Ригой (1406) находим фразу: «Весцем крест целовати ныне и потом, коли надобе, што им право весити на обе стороне, одному как и другому; а весцю отступити прочь от скалв, а рукою не примати» [1].

Законодательным аспектам метрологии посвящен и указ царей Иоанна Алексеевича и Петра Алексеевича от 16 августа 1683 г. «На гостином дворе весы, терези и соляной контарь (терези – коромысловые равноплечие весы, контари – весы с неподвижной точкой опоры и одной подвижной гирей) ведать голове Московской большой таможне; сторожам у весов не требовать с купцов платы, но довольствоваться добровольным подаянием». А в именном указе Петра I «О правилах Польского торга в Риге (14 января 1724 г.) читаем: «При взвешивании товаров ни купцу, ни продавцу до весов не дотрагиваться. Взвешивание товаров полагать законченным, когда купец (покупатель) и продавец удостоверятся в подлинном весе оных».

Âинструкции межевщикам, вышедшей при Елизавете Петровне (13 мая 1754 г.) отмечено: «...десятину мерять... цепями, а не ве-

79

Глава 4. Развитие русской метрологии

ревками, цепи иметь ровные по 10 сажень, а всякое звено по полуаршину».

Современный человек настолько привык к общепринятым единицам измерения, что не представляет себе тех практических трудностей, которые неизбежно возникнут перед обществом в случае внезапного исчезновения той или иной меры. Как ни фантастична подобная ситуация, но нечто подобное довелось испытать известному русскому писателю Н.Г. Гарину-Михайловскому (1852–1906), который в 1898 г. как инженер-путеец проводил изыскательские работы на трассе будущей Китайско-Восточной железной дороги в Корее. Местные жители измеряли расстояния в единицах, именуемых «ли». Но установить, чему равен «ли», оказалось не так-то просто. Никто не мог с уверенностью сказать о соответствии «ли» и русских мер и о том, чему равны расстояния между теми или иными географическими пунктами, выраженные в «ли». 22 сентября 1898 г. Гарин-Михайловский записал в дневнике экспедиции: «Пектусан как будто ближе, чем предполагали: вместо 500 “ли” – 300. Впро- чем, никто ничего точно не знает. Да и “ли” до сих пор не выясненная величина... По нашему определению, “ли” – это треть версты».

Сомнения разрешились через два дня, когда начальник маленького корейского городка принес подлинную меру. «Я наконец добился, что такое “ли”, – радостно писал Гарин-Михайловский. – В “ли” 360 тигачи. Один тигачи составляет 0,445 сажени. Следовательно, “ли” равняется 162 саженям и составляет треть версты. Мы торжествуем таким образом: точность нашего измерения вне сомнения».

На упорядочение метрологических аспектов на Руси направлены и отдельные статьи Соборного уложения (1649) и Таможенного устава (1667).

4.2.Меры длины

ÂМосковской Руси XV–XVII вв. число мер несколько увеличи- лось, появились новые меры. Так, например, аршин (72 см) окон- чательно вытеснил локоть и вершок, узаконены два значения версты – 500 и 1000 саженей, а казенная сажень составила 3 аршина,

80

4.2. Меры длины

или 2,16 м. Остальные меры длины приведены в приложении (табл. П.II.1).

Версту в 1000 сажен широко употребляли в качестве межевой меры и на окраинах России, особенно в Сибири, и для измерения расстояний между населенными пунктами. Работы проводили в больших масштабах во второй половине XVII в. под руководством Разрядного и Ямского приказов.

Версту в 500 сажен применяли реже и в основном в европейской части. Но уже к XVIII в. эта мера станет единственной в России. По поводу происхождения слова «верста» до сих пор нет единого мнения. Одни считают, что верста происходит от слова «верстать» – распределять, уравнивать путем сравнения (сверстники – однолетки), другие полагают, что от латинского vergus – поворот, поворот плуга в конце борозды (warstas – длина борозды по-литов- ски).

В эпоху Московского государства сажень, равная 152 см, постепенно исчезает. На смену ей приходит маховая сажень, равная 180 см, или 2,5 аршина, и казенная сажень, равная 216 см, или 3 аршинам, которая стала официальной мерой. Трехаршинная сажень использовалась еще в XVI в., когда в 1550 г. Иван Грозный ввел в

систему русских мер длины аршин. Аршин заимствован Русью на Востоке, видимо, как «арши» – мера длины (по-персидски) или как «аршим», равный 27,9 дюйма, или 70,9 см (из турецкой системы мер). 10 июля 1810 г. Государственный совет России принял решение ввести по всей стране единую меру длины – стандартный 16-вер- шковый аршин (71,12 см). Казенный клейменый аршин (ценой 1 руб. серебром) приказано было вводить по губерниям с единовременным изъятием сразу в каждой губернии прежних аршинных шаблонов. А до этого поговорка «Всяк на свой аршин мерит» буквально отвечала реальности. Персидские купцы именовали аршином длину ткани, отмеренную оттяжкой от плеча. Соответственно и приказчиков для продажи материи на Руси подбирали с короткими руками. Для измерения больших расстояний использовались также веревки длиной 100 сажень.

Наряду с наименованием «верста» продолжали иногда употреблять древнеславянское наименование «поприще» (даже в XVII в.):

81

Глава 4. Развитие русской метрологии

«Князь Дмитрий Михайлович Пожарский... лежащее боран, подъятых на Москве, от Нижнего 120 поприщь...» [17]. К выводу о том, что поприще есть то же, что древняя верста, т. е. находится с ней в отношении 1 : 1, можно прийти и при сравнении многих летописных сообщений. Например, в 1167 г. смоляне встречали князя Ростислава за 300 поприщ. То место в действительности находится от Смоленска примерно в 300 верстах.

Вопрос осложняется тем, что в Древней Руси применялись как версты, так и великие версты.

Мера длины сажень упоминается еще в «Слове о зачале КиевоПечерского монастыря» летописца Нестора, где за 1017 г. сообщается, что инок Илларион «ископа себе печерку малу дву сяжен». Сажень происходит от славянского слова «сяг» – шаг. Первоначально оно означало расстояние, на которое можно шагнуть, «досягнуть». Кстати, в английском названии сажени – фатоме – заложена почти та же идея: докуда можно достать, «досягнуть» рукой. Смысл его может быть наглядно проиллюстрирован примером так называемой косой сажени, которая представляла собой расстояние между подошвой левой ноги и концом вытянутого вверх среднего пальца правой руки, реально воспроизводя таким образом предел досягаемости для человека, стоящего на земле.

Для определения значения древнерусской сажени большую роль сыграла находка в г. Тмутаракани (у Керченского пролива) камня, на котором была высечена славянскими буквами надпись: «В лето 6576 (1068 г.) индикта 6, Глеб князь мерил море по леду от Тмуторокана до Кърчева 10 000 и 4000 сажень».

Встречается еще понятие длинной сажени при измерении площадей. Под длинными саженями подразумеваются сажени, откладываемые вдоль длинной стороны двора, а отнюдь не сажени большей длины

Анализ древнерусских построек показал, что их размеры, подобно вавилонским и древнеегипетским, являются кратными некоторым величинам (мерам). Наиболее весомый вклад в исследование этих мер внес акад. Б.А. Рыбаков (рис. 4.1). Анализ результатов измерений древнерусских храмов позволил ему установить, что эти меры длины и их разновидности были связаны определенными соотношениями, т.е. представляли собой не случайные наборы, а упо-

82

4.2. Меры длины

Рис. 4.1. Русские меры длины (по Б.А. Рыбакову)

рядоченные совокупности (системы). Разбор полученных соотношений привел Б.А. Рыбакова к выводу, что меры русских зодчих могут быть объединены в две группы, одна из которых опирается на сажень, равную 152 см (простую, или прямую), а другая – на сажень, равную 176 см (маховую, или мерную). Соотношения между разновидностями мер могут быть выражены формулами, содержащими

иррациональные множители (преимущественно 2 ). Так, если обозначить простую и маховую сажени соответственно буквами А и В,

83