Історія створення метрологічної системи

Тривалий час одиниці для вимірювання вибирали довільно, і це зумовило їх різноманітність. Окремі держави мали свої особливі одини­ці, крім того, кожна держава користувалася різними одиницями. Інженер Н. І. Лапін у своєму довіднику для будівельників наводить 100 різних футів, 46 різних миль, 120 різних фунтів тощо, що існували в Росії до жовтневої революції.

З розвитком промисловості й торгівлі незручності різнобою в одиницях ставали дедалі відчутнішими. Прогрес природничих і технічних наук вимагав установлення єдиної раціональної мови одиниць.

Поступово окреслювалася й міцніла ідея створення такої системи мір, яка б відповідала певним вимогам, зокрема:

a) система мір повинна бути єдиною й загальною;

b) одиниці повинні мати точно визначені розміри;

c) повинні існувати їх еталони, які не змінюються в часі;

d) одиниці різних величин повинні бути пов'язані між собою певним співвідношенням;

e) для кожної величини має існувати тільки одна одиниця;

f) кратні й часткові одиниці повинні перебувати у відношеннях, що дорівнюють основі системи, тобто степеню 10.

Ідея побудови всієї системи на десятковій основі належить французь­кому астроному Г. Мутону, який жив у XVII ст.

8 травня 1790 р. Національні збори Франції прийняли Декрет про реформу системи мір і доручили Паризькій академії наук провести необхідні підготовчі роботи з заснування метричної системи. 22 червня 1799 р. ці роботи було завершено. Прототипи метра і кілограма передано законодавчому корпусу, а потім — на збереження Національному ар­хіву Франції. Відтоді ці прототипи іменуються "архівними".

У першій половині XIX ст. метрична система мір почала впроваджу­ватися у Франції, а невдовзі й у інших країнах.

Міжнародній уніфікації одиниць сприяли всесвітні виставки, де різ­новидність мір ускладнювала порівняння характеристик експонатів. На Паризькій виставці 1867 р. було утворено Комітет мір, ваги і монет, членом якого став російський академік Б. С. Якобі.

Вирішальний вплив на весь подальший розвиток метрич-ної системи мала доповідь, написана в 1869 р. російськими академіками О. В. Струве, І.І. Вільдом і Б.С. Якобі й надіслана від імені Петербурзької академії наук в Паризьку академію наук. У доповіді наголошувалося на необхід­ності виготовлення нових міжнародних прототипів метра і кілограма, якомога ближчих до "архівних" прототипів а також створення у достатній кіль­кості однотипних копій для розподілу між зацікавленими країнами. Роботу пропонувалося доручити комісії, яка б складалася з представни­ків різних держав.

Пропозицію було підтримано Паризькою академією наук, і фран­цузький уряд звернувся до всіх країн з проханням надіслати представ­ників до Міжнародної метричної комісії для розгляду проблеми виготовлення метричних еталонів. Комісія збиралася в 1870 і 1872 pp. і прийняла важливі рішення.

Новий прототип метра повинен бути штриховим еталоном і дорів­нювати довжині метра Архіву, тобто відстані між двома штрихами. Еталон повинен виготовлятися із сплаву платини (90 %) та іридію (10 %) й мати Х-подібну форму.

Новий прототип кілограма має бути рівний масі, яка б найточніше відповідала масі кілограма Архіву, бути виготовлений із того самого сплаву платини та іридію і мати форму прямого, з трохи заокругленими ребрами, циліндра, висота якого дорівнювала б діаметру основи (39 мм).

З метою надання метричній системі дійсно міжнародного характеру і забезпечення одноманітності мір в усіх країнах, що її прийняли, не­обхідно було виготовити і точно звірити один з одним стільки тотожних еталонів метра і кілограма, скільки замовлять зацікавлені країни. Один із еталонів метра і один із еталонів кілограма, найбільш близьких до архівних, слід було прийняти за міжнародні прототипи, а виражені через них решту еталонів — розподілити за жеребом між зацікавленими країнами.

1 березня 1875 р. у Парижі зібралася конференція в складі представ­ників 20 держав.

20 травня 1875 р. було підписано Конвенцію і засновано Міжнародне бюро мір і ваги (МБМВ). Конвенцію підписали повноважні представни­ки 17 держав, у тому числі й Росії.

Згідно з Конвенцією, МБМВ повинно діяти під управлінням Міжна­родного комітету мір і ваги (МКМВ) у складі 14 членів — представників різних держав-учасниць. МКМВ підпорядкований в свою чергу Гене­ральній конференції з мір і ваги (ГКМВ), яка збирається раз на шість років за участю повноважних представників усіх держав-учасниць, кож­на з яких має один вирішальний голос.

Виготовлені 31 еталон метра і 34 еталони кілограма було розподілено за жеребом між державами-учасницями. Росії дістались еталони метра № 11 і 28, еталони кілограма № 12 і 26, з яких декретом від 11 вересня 1918 р. еталон метра № 28 і еталон кілограма № 12 затверджено як державні первинні еталони.

До 1975 р. було утворено такі консультативні комітети: ККЕ — Консультативний комітет з електрики;

ККФР — Консультативний ко­мітет з фотометрії і радіометрії; ККТ — Консультативний комітет з термометрії;

ККВМ — Консультативний комітет з визначення метра;

ККВС — Консультативний комітет з визначення секунди; ККЕІВ Консультативний комітет з еталонів для вимірювання іонізуючих ви­промінювань;

МАГАТЕ — Міжнародне агентство з атомної енергії;

ККО — Консультативний комітет з одиниць.

За станом на 1 січня 1975 p. Конвенцію підписали 43 держави. Зараз метрична система застосовується дедалі ширше, особливо після утво­рення Міжнародної системи одиниць, яка є сучасною формою метричної системи мір і сприяє міжнародно-му співробітництву і загальному на­уково-технічному розвитку.

Велика заслуга в цьому МКМВ і його консультативних комітетів, які координують роботу з метрології і готують рішення для затверджен­ня Генеральними конференціями.

Великий внесок в розвиток метрології зробив російський вчений Д. І. Менделєєв — засновник наукової метрології, який створив в Росії першу наукову установу з метрології — Головну палату мір і ваги. У 1899 р. в Росії було прийнято закон про міри і ваги, який вперше дав змогу факультативно застосовувати міжнародну метричну систему мір (використання метра і кілограма поряд з основними традиційними мі­рами — аршином і фунтом).

За пропозицією Д. І. Менделєєва, у 1894 р. було виготов-лено з платино-іридієвого сплаву еталон міри довжини у вигляді тригранної призми. На одній нанесено аршин (0,7112 м), на другій — ярд (0,914 м), а на третій — метр, всі з відповідними поділками — всього 253 лінії.