Чувство меры

«НА БЫЧИЙ РЕВ»

Измерительный инструмент немыслим без эталона. В том и другом качестве древние зачастую использовали собственное тело – оно всегда под рукой! Так, небольшие расстояния в Древнем Риме, Египте и Вавилоне мерили в «пальцах» (18,75 мм), «ладонях» (4 пальца), «руках» (5 пальцев) и «локтях» (28 пальцев). «Телесная» система измерений оказалась очень удобной и, как сейчас бы сказали, «эргономичной» – с ее помощью тысячелетиями создавали замечательные инструменты, машины, здания. Поэтому с развитием культуры и ремесел она не только не прекратила своего существования, но и продолжала развиваться. До сих пор существуют дюймовые линейки и плашки, морские мили и сажени, футы под килем и под крылом. Но исторические меры нередко разнились. Например, маховых саженей у народов Европы можно насчитать с полдюжины: немецкая Faden – 1,852 м, английская fathom (морская сажень) – 1,829 м, французская brasse – 1,624 м, шведская famm – 1,781 м, прусская и датская Favn и голландская Vaam – 1,884 м, русская – 1,76 м. На Руси пользовались также саженями мерной (3 аршина = 7 футов = 100 соток = 2,1336 м) и косой (2,48 м). Но основными русскими мерами были «нога» (27,3 см) и «палец» – десятая часть «ноги». В XVI–XVII вв. размером «в одну ногу» лепили кирпичи, печатали книги, писали иконы.

Крупные меры зачастую были производными от мелких (1 верста = 500 мерных саженей, 1 русская миля = 7 верст). Однако машины для точного измерения пути появились сравнительно поздно, хотя упоминания о них встречаются еще у Герона Александрийского (копию его «счетной колесницы» пытался построить Леонардо да Винчи). По некоторым данным, в III–IV вв. похожее приспособление изобрели в Китае, но, возможно, оно попало туда из Александрии через Индию. Так или иначе, точные древние одометры в средние века были забыты, а путь измеряли днями. В старинной грамоте говорится: «Печенеги отстояли от Хазар на пять дней пути, от Алан – на шесть, от Руси – на один». Встречались и экзотические меры: «во все стороны – на бычий рев» или дошедшее до наших дней выражение «не подпускать на пушечный выстрел».

Тысячелетия назад большие расстояния измеряли в стадиях. Стадия – путь, который проходил человек по прямой навстречу восходящему солнцу от появления его первого луча до выхода полного диска (примерно за две минуты). У разных народов длина стадии почти совпадала: Рим – 185 м, Греция и Египет – 190 м, Вавилон – 194 м. Удивительно, что тысячелетия спустя эталон расстояния вновь свяжут со временем, но на этот раз с точнейшими атомными часами.

«НЕВЕРНЫЕ ВЕСЫ – МЕРЗОСТЬ ПЕРЕД ГОСПОДОМ»

Эта цитата из Ветхого Завета подчеркивает, какое значение издревле придавали достоверности измерений. Например, в Египте сделанный из черного гранита эталон «локтя» (525 мм) находился в храме под строжайшей охраной. Лишь жрецы могли прикасаться к нему, а строители и торговцы пользовались деревянными копиями эталона. Впрочем, их точности можно только позавидовать: так, отклонение в длине сторон основания пирамиды Хеопса составляет менее 0,05% (всего 115 мм на 233 м)!

На Руси вплоть до XV века именно церковь была заботливой хранительницей мер и весов. В монастырях и храмах появились первые смотрители за правильностью измерений. Князья Владимир и Всеволод поручали «епископам наблюдать за мерами и весами», а за обвешивание и обмеривание велели «казнить близко к смерти». Иван Грозный разрешал пользоваться только «государевыми» мерами, а Федор Алексеевич обязал проверять существующие меры с клеймением их «орленой печатью». Петр I своим указом ввел их обязательную поверку два раза в год.

В 1842 году в России было основано «Депо образцовых мер и весов», куда в 1892-м ученым-хранителем назначили Д.И.Менделеева. Год спустя оно стало именоваться «Главной палатой мер и весов», а сегодня называется ВНИИ метрологии и носит имя великого ученого.

ВЕЛИКАЯ МЕТРИЧЕСКАЯ РЕВОЛЮЦИЯ

Великая французская революция вместе с монархией свергла и старую систему мер. По предложению комиссии, в которую вошли авторитетные ученые, в качестве единицы длины – метра (от греч. metron – мера) была принята одна десятимиллионная часть четверти длины меридиана на долготе Парижской обсерватории. Астрономы Деламор и Мешен триангуляционным методом измеряли длину дуги между лежащими на том же меридиане и находящимися на уровне моря Барселоной и Дюнкерком (расстояние около 1100 км). В Испании тогда шла война, поэтому работы удалось закончить лишь через шесть лет, в 1797 году. Однако декрет о создании метрической системы мер был принят намного раньше – 18 жерминаля III года Республики (7 апреля 1795 года). За единицу массы – килограмм приняли массу одного кубического дециметра воды, взятой из Сены, при 4°С. Эталоном килограмма стала платиновая цилиндрическая гиря. Эталон метра – платиновую линейку шириной 25 и толщиной 4 мм изготовили лишь в 1799 году.

В 1872 году Международная метрическая комиссия решила отказаться от расчета единицы длины по парижскому меридиану и утвердить новый, платино-иридиевый метр в качестве безусловного эталона. Семнадцать лет спустя и воду из Сены заменила новая гиря из того же сплава. Всего изготовили 31 экземпляр метра и 40 гирь.

Однако «архивный метр» не продержался и столетие. В 1960 году его сделали световым: 1650763,73 длины волны оранжевого излучения изотопа криптона-86. А в 1983-м определение эталона длины соотнесли со временем, увеличив точность на порядок: электромагнитная волна проходит в вакууме один метр ровно за 1/1 299 792 458 секунды. Более четверти века ученые готовят отставку и эталонному килограмму, но он все еще остается самой главной гирей в мире.

Благодарим ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ МУЗЕЙ (МОСКВА) И МУЗЕЙ ИНСТРУМЕНТА (САНКТ-ПЕТЕРБУРГ) за помощь в подготовке материала