Старинные и современные единицы измерения
29.01.2017
Для того чтобы получить объективную информацию об объекте или явлении, его свойствах и параметрах нам необходимо его описать: измерить, посчитать, разобрать на составные элементы и снова собрать в целое. Это всё, конечно, касается внешних характеристик и не раскрывает сути вещей, которая познаётся совершенно иным образом.
В повседневной жизни мы постоянно пользуемся измерительными приборами, таким как часы, электрические счётчики, весы, термометр, линейка и многие другие. Измерить какую-нибудь величину – значит узнать, сколько раз в ней содержится другая величина того же рода, принятая за единицу измерения.
На сегодняшний день 95% населения Земли использует метрическую систему измерений, но так было не всегда.
Справка
Международная десятичная система измерений, в основу которой положено использование таких единиц, как килограмм и метр, называется Метрической.
На Руси традиционно применялась руская система мер, основным измерительным элементом которой являлся человек. С одной стороны – это очень удобно в повседневных хозяйственных делах (измерительный прибор всегда при себе), с другой это вызывало затруднения в торговых сделках, при взимании налогов и в развитии промышленности (ведь у разных людей такие измерительные единицы различны).
В России в разных местностях почти все меры имели различные значения, поэтому в учебниках арифметики до революции помещали подробные таблицы мер. В одном распространённом дореволюционном справочнике можно было найти до 100 различных футов, 46 различных миль, 120 различных фунтов и т.
Поэтому возникла необходимость искать в окружающей природе новые унифицированные единицы измерения.
Так на смену нашей исконной системе пришла метрическая, зародившаяся во Франции в середине 18 века, система мер. Она была допущена к применению в России (в необязательном порядке) по закону от 4 июня 1899 года. Применение метрической системы мер в РСФСР стало обязательным по декрету СНК РСФСР от 14 сентября 1918 года, а в СССР — постановлением СНК СССР от 21 июля 1925 года.
Итак, современные единицы измерения:
Меры веса
- 1 тонна (т) = 1000 килограммам (кг)
- 1 центнер (ц) = 100 килограммам (кг)
- 1 килограмм (кг) = 1000 граммам (г)
- 1 грамм (г) = 1000 миллиграммам (мг)
Меры длины
- 1 километр (км) = 1000 метрам (м)
- 1 метр (м) = 10 дециметрам (дм) = 100 сантиметрам (см)
- 1 дециметр (дм) = 10 сантиметрам (см)
- 1 сантиметр (см) = 10 миллиметрам (мм)
Меры площади
- 1 кв.
километр (км2) = 1 000 000 кв. метрам (м2) - 1 кв. метр (м2) = 100 кв. дециметрам (дм2) = 10 000 кв. сантиметрам (см2)
- 1 гектар (га) = 100 арам (а) = 10 000 кв. метрам (м2)
- 1 ар (а) =100 кв. метрам (м2)
километр (км2) = 1 000 000 кв. метрам (м2)Меры объёма
- 1 куб. метр (м3) = 1000 куб. дециметрам (дм3) = 1 000 000 куб. сантиметрам (см3)
- 1 куб. дециметр (дм3) = 1000 куб. сантиметрам (см3)
- 1 литр (л) = 1 куб. дециметру (дм3)
- 1 гектолитр (гл) = 100 литрам (л)
Перечислим некоторые единицы измерения, которые в настоящее время уже не используются.
1 ансырь — большая унция — 409,4 грамма, или фунт
1 аршин — 16 вершков — 71,12 см
1 кв.
аршин — 0,5 м²
1 берковец — 10 пудов — 163,8 кг
1 бочка — 40 вёдер — 491,96 л
1 ведро — 12,296 л
1 верста — 500 саженей — 1,067 км
1 верста квадратная (кв.) — 250000 кв. саженей — 1,138 км²
1 верста лапотная — расстояние, равное износу пары лаптей
1 вершок — 1 3/4 дюйма — 4,45 см
1 кв. вершок — 19,758 см²
1 гривна — около 400 граммов
1 гарнец — 1/8 четверика — 3,279 л
1 десятина — 2400 кв. саженей — 1,025 га — 10925 м²
1 доля — 1/96 золотников — 44,43 мг — 0,044 г
1 дюйм — 1/12 фута — 2,54 см
1 золотник — 96 долей — 4,266 г
1 кентарь — более 3 пудов
1 копна сена — десятая часть десятины луга
1 коробь — мера зерна для завеса 3 десятин пашни
1 кадь — 14 пудов — 229,32 кг
1 ласт — 72 пуда — 1179,4 кг
1 локоть — 15 вершков — 66,6 см — 0,666 м
1 лот — 3 золотника — 12,8 г — 0,0128 кг
1 линия — 10 точкам — 2,54 мм
1 мера — 1,09 пуда — 17,87 кг
1 миля — 7 верст — 7,468 км
1 осьмина — 4 четверика — 104,95 л
1 позмог — 5 пудов — 81,9 кг
1 поприще — 20 вёрст, или суточный переход, ошибочно упоминается как верста
1 пуд — 40 фунтов — 16,38 кг
1 пядь: малая — 19 см, большая — 23 см
1 румынка — бочка на 8-10 пудов
1 руский фут — 1/7 сажени — 12 дюймов — 0,3046 м
1 сажень — 3 аршина — 2,1336 м
1 косая сажень — расстояние между пальцами вытянутой вверх левой руки и носком отставленной правой ноги
1 кв.
сажень — 4,55 м² — 9 кв. аршин
1 сапец — 6 пудов — 98,28 кг
1 точка — 0,254 мм
1 фунт — 32 лота — 96 золотников — 0,409 кг
1 фут — 12 дюймам — 304,8 мм
1 чарка — 1/10 штофа — 2 шкалика — 0,123 л
1 четверик — 8 гарнцев — 26,24 л
1 четверть (жидкостей) — 1/4 ведра — 3,08 л
1 четверть (мальтер, четь) — 4 пуда — 64 кг, точнее 65,52 кг
1 четверть (сыпучих тел) — 209,91 л
1 четверть — 17,8 см — 0,178 м
1 четь (площадь) — половина десятины пахотной земли
1 шкалик — 1/2 чарки — 0,06 л, или 1/200 ведра
1 штоф — 10 чарок — 1,23 л
АРШИН — мера длины, равная, в современном исчислении 0,7112м. Аршином, так же, называли мерную линейку, на которую, обычно, наносили деления в вершках.
Есть различные версии происхождения аршинной меры длины. Возможно, первоначально, «аршин» обозначал длину человеческого шага (порядка семидесяти сантиметров, при ходьбе по равнине, в среднем темпе) и являлся базовой величиной для других крупных мер определения длины, расстояний (сажень, верста).
Купцы, продавая товар, как правило, мерили его своим аршином (линейкой) или по-быстрому – отмеряя «от плеча». Чтобы исключить обмер, властями был введён, в качестве эталона – «казённый аршин», представляющий собой деревянную линейку, на концах которой клепались металлические наконечники с государственным клеймом.
ВЕРСТА — путевая мера (её раннее название — »поприще»).
Этим словом, первоначально называли расстояние, пройденное от одного поворота плуга до другого во время пахоты. Два названия долгое время употреблялись параллельно, как синонимы. Известны упоминания в письменных источниках 11 века. В рукописях XV в. есть запись: «поприще сажений 7 сот и 50» (длиной в 750 сажень). До царя Алексея Михайловича в 1 версте считали 1000 саженей. При Петре I одна верста равнялась 500 саженей, в современном исчислении — 213,36 X 500 = 1066,8 м.
«Верстой» также назывался верстовой столб на дороге.
Величина версты неоднократно менялась в зависимости от числа сажен, входивших в неё, и величины сажени. Уложением 1649 года была установлена «межевая верста» в 1 тысячу саженей. Позже, в XVIII веке наряду с ней стала использоваться и «путевая верста» в 500 саженей («пятисотная верста»).
САЖЕНЬ — одна из наиболее распространённых на Руси мер длины. Различных по назначению (и, соответственно, величине) саженей было больше десяти. «Маховая сажень» — расстояние между концами пальцев широко расставленных рук взрослого мужчины.
«Косая сажень» — самая длинная: расстояние от носка левой ноги до конца среднего пальца поднятой вверх правой руки. Используется в словосочетании: «у него косая сажень в плечах » (в значении — богатырь, великан).
Эта старинная мера длины упоминается Нестором в 1017г. Наименование сажень происходит от глагола сягать (досягать) — на сколько можно было дотянуться рукой. Для определения значения древнеруской сажени большую роль сыграла находка камня, на котором была высечена славянскими буквами надпись: «В лето 6576 (1068 г.) индикта 6 дня, Глеб князь мерил … 10000 и 4000 сажен». Из сравнения этого результата с измерениями топографов получено значение сажени 151,4 см. С этим значением совпали результаты измерений храмов и значение руских народных мер. Существовали саженные мерные верёвки и деревянные «складени», имевшие применение при измерении расстояний и в строительстве.
По данным историков и архитекторов, саженей было более 10 и они имели свои названия, были несоизмеримы и не кратны одна другой.
Сажени: городовая — 284,8 см, без названия — 258,4 см, великая — 244,0 см, греческая — 230,4 см, казённая — 217,6 см, царская — 197,4 см, церковная — 186,4 см, народная — 176,0 см, кладочная — 159,7 см, простая — 150,8 см, малая — 142,4 см и ещё одна без названия — 134,5 см, а также — дворовая, мостовая.
ЛОКОТЬ равнялся длине руки от пальцев до локтя (по другим данным — «расстояние по прямой от локтевого сгиба до конца вытянутого среднего пальца руки»). Величина этой древнейшей меры длины, по разным источникам, составляла от 38 до 47 см. С 16-го века постепенно вытесняется аршином и в 19 веке почти не употребляется.
Локоть широко применяли в торговле как особенно удобную меру. В розничной торговле холстом, сукном, полотном — локоть был основной мерой. В крупной оптовой торговле — полотно, сукно и прочее, поступали в виде больших отрезов — «поставов», длина которых в разное время и в разных местах колебалась от 30 до 60 локтей (в местах торговли эти меры имели конкретное, вполне определённое значение).
ВЕРШОК — мера длины, равная ширине двух пальцев (указательного и среднего). 1 вершок = 4 ногтя (по ширине — 1,1 см) = 1/4 пяди = 1/16 аршина, 1/4 четверти. В современном исчислении — 4,44см. Наименование «Вершок» происходит от слова «верх». В литературе XVII в. встречаются и доли вершка — полвершки и четвертьвершки.
При определении роста человека или животного счёт вёлся после двух аршин (обязательных для нормального взрослого человека): если говорилось, что измеряемый был 15 вершков роста, то это означало, что он был 2 аршина 15 вершков, т.е. 209 см.
Рост в Вершках | 1 | 3 | 5 | 7 | 9 | 10 | 15 |
Рост в метрах | 1,47 | 1,56 | 1,65 | 1,73 | 1,82 | 1,87 | 2,09 |
Для человека использовали два способа полного выражения роста:
- 1 — сочетание «роста *** локтей, *** пядей»
- 2 — сочетание «рост *** аршина, *** вершков»
- с 18 века — » *** фута, *** дюйма»
- Для домашних мелких животных использовали — «рост *** вершков»
- Для деревьев — «высота *** аршин»
Во второй половине XVII века аршин применяли совместно с вершком в различных отраслях производства.
В «Описных книгах» оружейной палаты Кирилло-Белозерского монастыря (1668 г.) записано: «… пушка медная полковая, гладкая, прозванием Кашпир, московское дело, длина три аршина полодинадцаты вершка (10,5 вершка)… Пищаль большая чугунная, Лев железная, с поясами, длина три аршина три чети с полувершком.» Древнюю рускую меру «локоть» продолжали ещё употреблять в быту для измерения сукна, полотна и шерстяных тканей. Как следует из Торговой книги, три локтя приравниваются двум аршинам. Пядь как древняя мера длины ещё продолжала существовать, но так как значение её изменилось, из-за согласования с четвертью аршина, то это название (пядь) постепенно выходило из употребления. Пядь заменили на четверть аршина. В строительном и инженерном деле широко применялось деление сажени на 100 частей.
Со второй половины XVIII века подразделения вершка, в связи с приведением аршина и сажени к кратному отношению с английскими мерами, были заменены мелкими английскими мерами: дюймом, линией и точкой, но прижился только дюйм.
Линии и точки применялись сравнительно мало. В линиях выражались размеры ламповых стёкол и калибры ружей (например, десяти- или 20-линейное стекло, известное в обиходе). Точки применялись только для определения размеров золотой и серебряной монеты. В механике и машиностроении дюйм делили на 4, 8, 16, 32 и 64 части.
Благодаря тому, что в древности основные единицы измерения были заключены в особенностях человеческого тела, то и созданные с помощью этих мер объекты всегда были индивидуальны и неповторимы, чего не скажешь о современном массовом творчестве.
Применение старинных руских мер в строительстве помогало и помогает созданию живых зданий с уникальной внешней формой и обережной внутренней сутью.
Как отмечает геометр А.Черняев, построенное в руских саженях помещение, даже кажущееся квадратным, всё же квадратом быть не может. И когда мы скользим по нему взглядом, то не обнаруживаем симметричной строгости, хотя суммарные пропорции каждого угла помещения остаются неизменными.
От движения глаз помещение оживает, меняя свои визуальные размеры. Живая фигура, например, квадрат — это переходная граница, отделяющая восприятие квадрата от прямоугольника, такая фигура, которая ещё не квадрат, но уже и не прямоугольник. В старых помещениях строгой параллельности никогда не было — всюду имелись живительные углы наклона.
- Живые сажени и стандартный метр
- Древнеруский всемер
- Книга Черняева А.Ф. «Золото древней Руси»
Также весьма оправданы конструирование и пошив одежды с использованием не стандартных, а древнеруских индивидуальных мер, что позволяет достичь органического сочетания различных частей одежды и получить гармоничную и стройную систему «человек-одёжа» как единое целое. Применение старинных руских мер даёт возможность через резонансные соотношения организовать тесное взаимодействие человека с живой природой и тем самым способствовать сохранению и укреплению здоровья.
- Живая одежда
Общая для всех система измерений сильно облегчает и упрощает жизнь общества в целом, но вместе с этим из неё уходит нечто важное, то, о чём ведали наши мудрые Предки.
Через вслушивание в старинные руские меры возможно пробуждение Родовой памяти.
Пословицы и поговорки с использованием старинных мер длины и их переводы на современные единицы измерения:
1. Аршин да кафтан, да два на заплатки — 0,71 м да кафтан, да 1,42 м на заплатки.
2. Борода с вершок, а слов с мешок — борода с 44 см, а слов с мешок.
3. Врёт семь верст до небес, и все лесом — врёт 7,469 км до небес, и все лесом.
4. За семь верст комара искали, а комар — на носу — за 7,469 км комара искали, а комар — на носу.
5. На три аршина в землю видит — на 2,13 м в землю видит.
6. Охотник за семь верст ходит киселя хлебать — охотник за 7,469 км ходит киселя хлебать.
7. Ты от правды на пядень, а она от тебя на сажень — Ты от правды на 19 см, а она от тебя на 2,13 м.
8. Тянись верстой, да не будь простой — тянись 1,067 км, да не будь простой.
9. За это можно и пудовую свечку поставить — за это можно и 16,4 кг свечку поставить.
10. Зернышко пуд бережет — зернышко 16,4 кг бережет
11. Два вершка (или полвершка) от горшка, а уже указчик — 0,888 м (или 0,222 м) от горшка, а уже указчик.
12. У нее суббота через пятницу на два вершка вылезла — у нее суббота через пятницу на 0,888 м вылезла.
13. Не уступишь не пяди — не уступишь не 27 см.
14. Уступишь на пядь, потеряешь сажень — уступишь 27 см, потеряешь 2,13 м.
15. Семь пядей во лбу — 189 см во лбу.
16. Сам с ноготок, а борода с локоток — сам с локоток, а борода 38—46 см.
17. Шагнул и царство покорил — на 71 см шагнул и царство покорил.
18. Ни шагу назад! — ни 71 см назад.
19. Каждый купец на свой аршин меряет — каждый купец на свои 71 см меряет.
20. На аршин борода, да ума на пядь — на 71 см борода, а ума на 27 см.
21. Косая сажень в плечах — 2,13 м в плечах.
22. Москва верстой далека, а сердцу рядом — Москва на 1,067 км далека, а сердцу рядом.
23. Любовь не верстами меряется — любовь не 1,067 км меряется.
24. От слова до дела — целая верста — от слова до дела — 1,067 км.
25. Верстой ближе, пятаком дешевле — 1,067 км ближе, пятаком дешевле.
26. Семь вёрст молодцу не крюк — 7,469 км молодцу не крюк.
27. Его за версту видно — его видно за 1,067 км.
28. От мысли до мысли пять тысяч верст — от мысли до мысли — 5335 км.
29. Писать о чужих грехах аршинами, а о своих — строчными буквами — писать о чужих грехах 71 см, а о своих строчными буквами.
30. Тянись верстой, да не будь простой — тянись на 1,067 км, да не будь простой.
© МЦ Древо Рода
Если вы хотите всегда вовремя узнавать о новых публикациях на сайте, то подпишитесь на нашу рассылку.
Старинные меры длины
Актуальность темы
Стены древнего кремля.
Задача.
Стены кремлей имели разную длину и высоту, разное количество башен, отличались своими очертаниями.
Толщина стен старинных кремлей составляла от 46 до 115 вершков.
Самые длинные стены у Московского Кремля – 2 версты 705 футов. Немногим уступают ему Коломенский и Нижегородский, длина стен которых около 938 сажень.
Самые короткие стены у кремля в Тобольске – 2028 футов.
Самые высокие стены, около 960 дюймов, имеет Коломенский кремль.
Определи размеры стен кремлей русских городов.
Цель работы :
выяснить, какие меры длины существовали
на Руси в старинные времена и почему не
используются в настоящее время.
Задачи:
— изучение литературы с целью получения
информации о мерах длины на Руси;
— установление связи мер длины
с русской литературой
и с устным народным творчеством;
— практическое сравнение
старинных мер длины
с современными.
Объект исследования : старинные меры
Предмет исследования : соотношения
между древними мерами длины
и современными единицами измерения .
Гипотеза: Я предполагаю, что старинные меры длины утратили свою значимость по причине своей неточности и были заменены на единицы измерения, принятые во всём мире.
Методы исследования :
изучение и использование
научно-публицистических и учебных изданий,
метод сопоставления, исследовательский метод.
Эпиграф
Не имели наши предки ни линейки, ни рулетки, Но могли предмет любой измерять самим собой : Ткани мерили локтями, землю мерили лаптями, И имели пальцев пять — щели в доме измерять. В общем, жили — не тужили, не хлебали лаптем щей, И всему на свете были люди мерою вещей.
С древности человеку приходилось измерять длину, используя руки и ноги.
Но время шло. Появилась торговля, возникли государства. Тогда-то и появилась нужда в точных измерениях.
Чтобы строить – надо знать правильные размеры.
ДРЕВНИЙ ЧЕЛОВЕК ДОШЕЛ ДО УДИВИТЕЛЬНОЙ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ.
ПИРАМИДЫ, ДВОРЦЫ, ХРАМЫ ДО СИХ ПОР ПОРАЖАЮТ НАС СВОЕЙ МОЩЬЮ И ВЕЛИКОЙ КРАСОТОЙ.
Система древнерусских мер длины включала в себя следующие основные меры: версту, сажень, аршин, локоть,
пядь , вершок и др.
перст и вершок
В старину палец руки называли перстом.
Также назвали самую маленькую единицу длины.
Русский перст был равен ширине указательного
пальца, что составляет примерно 2 см.
Вершок определялся длиной
двух фаланг указательного пальца,
а это приблизительно 4,5 см.
дюйм и Пядь
Дюйм — такое название закрепилось за меркой, первоначально равной длине фаланги большого пальца, примерно 2,5 см. Слово «дюйм» голландского происхождения и появилось в русском языке благодаря Петру I.
Пядь – название происходит от древнерусского слова «пясть», т.е. кулак или кисть руки.
Пядь малая – расстояние между концами вытянутых большого и указательного пальцев руки, что составляет около 18см.
Пядь великая — расстояние от конца вытянутого мизинца до конца большого пальца, её длина 22-23 см.
Локоть и аршин
Локоть — мера длины, равная длине локтевой кости. Числовое значение меры колебалось от 38 до 46 см.
Аршин равнялся длине руки – от основания плеча до кончика вытянутого среднего пальца, его величина составляла около 72см
Сажень
САЖЕНЬ — одна из наиболее
распространенных на Руси мер длины .
Маховая сажень — расстояние между концами пальцев распростертых рук или 213 см.
Косая сажень – расстояние от первого пальца левой стопы до конца поднятой вверх правой руки, т.е. около 248 см.
ФУТ и Шаг
ФУТ — мера длины, которой пользуются уже тысячи лет.
Фут — (от англ. слова foot — ступня) это длина ступни человека — от 28 до 33 см.
ШАГ — средняя длина человеческого шага = 71 см.
Одна из древнейших мер длины.
верста
Верста, как мера длины, на Руси встречается с XI века. Длина версты – 1067 м.
Меры длины, употреблявшиеся на Руси, можно представить в виде таблицы.
Единицы длины
Верста
1 верста = 500 сажень = 1,067 км = 1067 м
Сажень
1 сажень = 3 аршина = 213 см
Аршин
1 аршин = 16 вершков = 71,12 см
Фут
30,48 см
Вершок
4,5 см
Дюйм
2,5 см
Соотношение старинных и современных единиц измерения длины
Старинная единица
измерения длины
1 верста
Современная единица
измерения длины
469 сажень
1км
1 км
3 фута
23 вершка
1м
4 дюйма
1м
4 линии
1дм
1 см
Вычисления
Я воспользовалась составленной таблицей для вычислений.
Толщина стен старинных кремлей составляла от 46 до 115 вершков.
46: 23 = 2 1 м ∙ 2 = 2 м
115 : 23 = 5 1 м ∙ 5 = 5 м
Толщина стен старинных кремлей составляла от 2 до 5 метров
Самые длинные стены у Московского Кремля – 2 версты 705 футов.
1 км ∙ 2 = 2 км
705 : 3 = 235 1 м ∙ 235 = 235 м
Самые длинные стены у Московского Кремля – 2км 235м.
Длина стен Коломенского и Нижегородского кремля около 938 сажень.
938 : 469 = 2 1 км ∙ 2 = 2 км
Длина стен Коломенского и Нижегородского кремля около 2 километров.
Самые короткие стены у кремля в Тобольске – 2028 футов.
2028 : 3 = 676 1 м ∙ 676 = 676 м
Самые короткие стены у кремля в Тобольске – 676 м.
Самые высокие стены, около 960 дюймов, имеет Коломенский кремль.
960 : 4 = 240 1 дм ∙ 240 = 240 дм = 24 м
Самые высокие стены, около 24 м , имеет Коломенский кремль.
Старинные русские меры длины в пословицах и поговорках
«От горшка два вершка, а уже указчик» — молодой человек, не имеющий жизненного опыта, но самонадеянно поучающий всех.
«Семь пядей во лбу» — об очень умном человеке.
«На три аршина в землю видит» – внимательном, прозорливом человеке.
«Косая сажень в плечах» — широкоплечий,
высокого роста человек.
«Его за версту видно» —
о хорошем или плохом человеке,
дела которого заметны далеко.
Старинные русские меры длины в литературе
Кто не помнит эту любимую сказку Г. Х. Андерсена
из раннего детства
«…Это был, в самом деле, большой тюльпан, но в чашечке его сидела живая девочка. Она была маленькая-маленькая, всего в дюйм ростом. Потому ее так и прозвали Дюймовочка».
Но слишком трудно представить ее рост в дюйм.
Зная старинные меры длины,
можно представить рост Дюймовочки. Дюйм = 2 см 54 мм
Старинные русские меры длины в литературе
Недавно на уроке литературного чтения мы прочитали русскую народную сказку «Волшебный кафтан».
«Барин с версту отъехал, его так забрал мороз, что все кости стягивать стало».
Теперь я знаю, что верста – это расстояние, равное 1067 метрам или 1 километру.
Вывод
Выполнив исследовательскую работу,
- я узнала старинные русские меры длины,
- их соотношения с современными единицами измерения ;
- научилась применять полученные знания при решении занимательных задач.
Исследование показало, что измерения с помощью старинных мер длины оказываются не точными, они неудобны для вычислений.
Старинные русские меры длины
употребляются в литературе, в устном народном творчестве, в образной речи.
Моя гипотеза подтвердилась: старинные меры длины утратили свою значимость по причине своей неточности и были заменены на единицы измерения принятые во всём мире.
История измерения вещей
Измерение окружающего мира позволило вести торговлю между континентами, пересекать океаны, строить города и исследовать космос.
Однако вначале основные измерения были произвольными. Каждая крупная цивилизация пополняла коллекцию знаний и либо создавала, либо изобретала новые системы измерения, основанные на потребностях своего общества. Настолько, что трудно обсуждать «Измерение вещей» без обсуждения математики, естественных наук, технологий, изобретений, архитектуры, медицины и т. д., которые имеют ту или иную форму измерения, связанную с каждой дисциплиной. Представление о том, что измерение должно быть человеческим изобретением, кажется чуждым и в современном мире в значительной степени воспринимается как должное.
В давние времена человечество нуждалось в способе показать, «сколько» чего-то существует. Можно представить себе, как ранние люди придумали базовые методы определения размера наконечника копья или количества шкур, необходимых для закрытия входа в пещеру. Логично представить, что они использовали инструменты, которые всегда были с ними, такие как ноги, руки и ступни. По мере развития технологий измерение стало более важным для развития торговли и городского строительства, что требовало семи «стандартов» измерения для этих цивилизаций.
В истории измерения было много форм, когда первым торговцам приходилось изучать сотни стандартов, чтобы продавать свои товары по всему известному миру. По мере того как люди разрабатывали более общепринятые стандарты критических измерений веса, длины, объема и времени, мир расширялся и позволял развитию цивилизации до того, чем она является сегодня.
Ранние концепции. Самые ранние формы измерения использовали человеческое тело в качестве эталона. Сюда входили единицы длины, называемые пальцами, кистями, локтями и тростями; в современных эквивалентах (приблизительно) палец составлял 2 сантиметра (0,8 дюйма), рука — 10 сантиметров (4 дюйма), локоть обычно составлял длину предплечья от локтя до кончика среднего пальца или примерно 50 сантиметров. (20 дюймов) и трость 1,5 метра (5 футов). В то время как длина локтя менялась у разных людей и культур с течением времени, локоть выдержал испытание временем и использовался в некоторых регионах мира вплоть до 19 века.60-х годов, когда она была заменена метрической системой.
Измерения емкости или объема были столь же важны для ранних цивилизаций, особенно для тех, у которых были надежные торговые системы. В первых стандартах использовались натуральные продукты из-за их одинакового размера и формы. Евреи и древние ирландцы использовали куриное яйцо; китайцы использовали суставы бамбука; и тыквы, возможно, использовались Занзибаром, греками и римлянами. Другие древние измерения все еще используются сегодня, включая карат, полученный из семян рожкового дерева, которые, как считалось, имели равный вес, и даже фут и ярд, которые все еще используются в Соединенных Штатах и других странах, которые не полностью приняли метрическая система.
Важно понимать, что история измерений так же запутана, как и история человечества. Каждая крупная цивилизация признавала, что для дальнейшего развития необходимы стандартизированные меры. Легко поверить, что человечество имело основу для измерения еще до шумеров. Это одни из первых цивилизаций, которые начали вести точные записи, которые существуют и по сей день.
Шумеры – около четвертого и начала третьего тысячелетий до н.э. Шумеры, жившие на территории современного Ирана, построили одни из первых в мире городов, в том числе большие сельскохозяйственные угодья, что увеличило объем торговли в регионе. Чтобы уменьшить путаницу и облегчить торговлю, была разработана единая система мер и весов с использованием базы 60 или шестидесятеричной системы счисления, основанной на астрономических наблюдениях. Шестидесятеричная система все еще используется для измерения углов, географических координат, электронной навигации и времени. С ростом и падением различных империй в Месопотамии большинство местных администраций (персы, греки, парфяне, сасаниды) приняли единый набор мер и весов для облегчения управления, основанный на шумерской системе.
Шумеры не только использовали стандартизированные измерения для торговли и архитектуры, но они также были одними из первых людей, которые начали проводить точные наблюдения за окружающим миром. Астрономические периоды, такие как солнечный год, лунный месяц и семидневная неделя, были определены и измерены месопотамскими учеными.
Используя эти измерения, эти ученые смогли рассчитать, как изменился мир на основе астрономических наблюдений. Документально подтверждено, что они могут предсказывать продолжительность светового дня в течение года и время луны, планет и затмений. Позже персы продолжали делать успехи в математике и астрономии.
Долина Инда. Примерно в то же время имеются археологические свидетельства того, что в крупнейшем городе Мохенджо-Даро, расположенном на территории современного Пакистана, извлекались однородные кирпичи (обычно с соотношением длины, ширины и высоты 4:2:1). . Это соотношение было замечено стабильным для строительных кирпичных конструкций и говорит о том, что цивилизация имела базовые представления о необходимости эталона для строительства. Длины измерялись с определенной степенью точности на основе специально разработанной линейки, которая была разделена на десять равных частей. Вес основан на соотношениях: 1/20, 1/10, 1/5, 1/2, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200 и 500 были типичным стандартом, при этом каждая единица весила примерно 28 граммов.
. Эти коэффициенты использовались городскими властями для создания стабильной инфраструктуры и составляют важную часть урбанизации.
В то время как в долине Инда происходил научный прогресс, она больше известна своей превосходной архитектурой и методами городского планирования. У Мохенджсупа были доказательства того, что вокруг города была запланирована хорошо организованная социальная и экономическая структура со здоровой санитарией, общественными зданиями и инфраструктурой. Здания, как правило, были многоэтажными с отдельными туалетами и кухнями, а здания общего назначения, такие как зернохранилища, склады и бани, располагались по всему городу. Канализация включала подземные дренажные системы, соединяющие каждое здание. Такое мышление показывает, насколько важными были измерения для развития технологически развитой цивилизации.
Египтяне. Наблюдения за строительством египтянами пирамид, храмов и гробниц делают очевидным, что их цивилизация внедрила стандартизированную систему измерения.
Сохранились археологические свидетельства измерительных стержней из различных материалов для длины, каменных, гончарных и бронзовых изделий, включая зерна пшеницы для веса, а также кувшины, бочки и мешки для объема.
Египетские ученые добились значительных успехов в астрономии, математике и медицине, частично на основе своих систем измерения. Используя геометрию, были обследованы сельскохозяйственные угодья и установлено надлежащее право собственности, что позволило затопить урожай. Египетская наука имеет сильные параллели с основным эмпирическим методом экспериментирования и измерения наблюдений. С медицинской точки зрения эти наблюдения были записаны в одних из первых выпущенных медицинских документов.
Хотя абстрактная концепция времени не была новой, египтяне изобрели одни из первых солнечных часов, чтобы делить день на равные части. Нет четкого понимания того, почему часы были разделены на двенадцать равных частей, но это может быть связано с шестидесятеричной системой счисления, используемой шумерами.
Понимание времени было важно для астрономов и жрецов, чтобы определить точный час, когда происходили солнечные события и когда должны были совершаться ежедневные ритуалы.
Греки. В эпоху эллинизма греческая и египетская культуры вели торговлю вместе с другими культурами Средиземноморья. Части египетских систем измерения были адаптированы на всех торговых путях Средиземного моря. Однако иногда одно и то же слово может иметь разные значения в зависимости от местоположения, что, в свою очередь, может привести к путанице.
До того, как греки решили, что часы дня должны иметь фиксированную продолжительность, древний мир делил день и ночь на двенадцать часов каждую. Эта система будет создавать неточности из-за наклона планеты вокруг своей оси и вызывать более длинные дни и более короткие ночи в зависимости от года. Идея использования 24-часового цикла была предложена Гиппархом и известна как часы равноденствия, что потребовало бы гораздо более точных измерений времени.
Европа.
Во время так называемых Темных веков большая часть мирового прогресса в области технологий и науки (и, следовательно, в измерениях) значительно замедлилась. В Северной Европе были исторические свидетельства стандартов измерения, которые в основном были производными от греческих и римских систем, принесенных в этот район завоеваниями. Только после тринадцатого века прогресс в области измерения произошел, когда король Англии Эдуард I издал декрет о первом «аршине», который, как и локоть, основывался на длине предплечья. Он сделал железный стержень, длина которого была отградуирована на одну треть, называемую футом, а каждый фут — на двенадцать дюймов. Каждый дюйм был определен королем Эдуардом II размером с «три ячменных зерна, круглых и сухих», которые вернулись к древнему способу использования известных предметов в качестве эталонов. Это основа английской системы, которую использовала значительная часть мира до адаптации метрической системы.
В начале семнадцатого века во Франции были измерения, основанные на размере буханки хлеба, которые оказались несовместимыми во всем королевстве, что вызвало волнения среди людей.
Это привело к адаптации новой системы Наполеоном в 1793 году со стандартами, основанными на метре, который, как сообщалось, составлял одну десятимиллионную часть расстояния вокруг экватора. Метр и его последующие базовые десять единиц, километры, сантиметры и миллиметры были стандартом, при этом объем был связан с размером базового десятигранного куба, называемого литром, а вес был в граммах. Эта новая система была названа метрической системой, но просуществовала недолго из-за того, что страна использовала более старую английскую систему измерений, и в конечном итоге от нее отказались до 1837 года, когда она была снова принята и нашла поддержку в научном сообществе, где она была названа СИ. Метрическая система. Эта поддержка стала всемирной, и только несколько стран официально не приняли стандарт.
Пока Франция и Англия разрабатывали свои стандарты, современные ученые открывали новые способы наблюдения и измерения окружающего мира. Великие ученые того времени открыли гравитацию, радиацию, бактерии, микробы, электричество и многое другое в период «ренессанса».
Каждая новая дисциплина потребует новых способов измерения физических характеристик каждого нового достижения в науке и медицине. Много раз изобретались инструменты для измерения того, что теоретически существовало в новом мире, который был более «невидимым», чем когда-либо прежде.
Сегодняшний день – Сегодня все в мире измеряется; от мельчайших квантовых частиц, из которых состоит вся материя, до скорости вселенского расширения. Новые достижения в области технологий и вычислительной мощности способствовали появлению новых методов измерения, оборудования и терминологии, используемых в дисциплинах, которых ранее не существовало. С изобретением компьютера базы данных измерений можно сравнивать и обрабатывать, чтобы находить тенденции для быстрого и точного прогнозирования будущего. Наблюдаемая экспоненциальная скорость технического прогресса указывает на будущее, которое почти невообразимо. У каждого человека в наборе инструментов есть измерительная лента, и каждая компания ежедневно полагается на точные измерения для достижения максимальной прибыли.
С обилием данных измерений, которые собираются и используются, мировые лидеры стремятся иметь мировой стандарт для всех измерений, чтобы увеличить научное развитие, торговлю, трансграничное производство и т. д. Международное бюро мер и весов поддерживает мировую базу данных все стандарты измерения и определил девять ключевых областей: акустика, электричество и магнетизм, масса, длина, фотометрия и радиометрия, ионизирующие излучения, время и частота, термометрия и химия.
Производство для удовлетворения потребностей современного потребительства требует интенсивного использования автоматизированных машин, требующих калибровки и программирования. Эти машины могут измерять запрограммированные параметры с очень точными допусками и имеют строгий контроль качества. Для таких вещей, как фармацевтические препараты, компоненты самолетов, микрочипы, хирургическое оборудование и т. д., точность и прецизионность составных частей имеют решающее значение для соблюдения эксплуатационных допусков, безопасности и качества.
Достижения в области медицины потребовали повышения точности физиологических, биохимических, физических и других переменных измерений, чтобы облегчить надлежащее лечение пациентов, исследования и новые технологические разработки. Для исследователей и ученых важно начать с одних и тех же стандартов терминов и единиц измерения, чтобы иметь четкое понимание и общение. Поскольку медицинские измерения становятся более точными, человеческий глаз больше не является надежным инструментом, требующим критических измерений для использования других технологий, таких как оптические методы, звук, излучение и т. д. Проведение неинвазивных процедур диагностики и лечения с использованием МРТ, сканеров кошек и другие медицинские устройства позволяют принимать более эффективные решения в отношении ухода за пациентами и их лечения.
Будущее. Инструменты измерения будущего будут не только измерять критические характеристики, но и будут расширены для получения более полной картины.
Прогресс в трехмерных измерениях с использованием оптических технологий позволит автоматизировать изменения по мере их обнаружения. Поскольку устройства становятся все более сложными и миниатюрными, точные допуски имеют решающее значение. Это особенно верно для области медицины, которая демонстрирует значительный прогресс в диагностических инструментах по сравнению с наномедициной. Опора на все более сложные инструменты и методы имеет решающее значение для контроля качества, необходимого в новом мире.
Будущее измерений будет продолжать меняться по мере изменения восприятия человечеством окружающей среды. Будущее обещает освоение космоса, передовую медицину, квантовую механику, автоматизацию процессов, защиту окружающей среды и области, которые еще даже не изучены. По мере того, как мир растет, как и наши предки, человечество будет продолжать разрабатывать новые и более точные способы измерения вещей, которые открываются для развития наших цивилизаций.
Создание империи: римские единицы линейных измерений (часть 1 из 3).
By Pat Lowinger
От Пиренейского полуострова современной Испании до островов Британии, по берегам Северной Африки и до восточных границ Империи римлян объединял не только Pax Romana, но и очень точная система измерений, которая распространяла единообразие в строительстве, торговле, картографии и науке во всех уголках Империи.
Современные ученые уже давно приветствуют римлян за их способность совершать великие инженерные и строительные подвиги на протяжении всей Империи. Будь то знаменитые акведуки, широкие дороги или грандиозные памятники, усеивающие ландшафт, римские инженеры и рабочие полагались на точную систему измерений, чтобы принести цивилизацию в варварский мир.
Марк Випсаний Агриппа (62–12 гг. до н. э.). Ключевой римский полководец, государственный деятель и картограф во времена правления Юлия Цезаря и Августа, Агриппа, как полагают, стандартизировал все единицы измерения по всей Римской империи.
Римляне разработали четырнадцать широко используемых единиц измерения линейных размеров (длины).
Самой основной единицей измерения было pes (множественное число pedes ) или римская фута. Согласно современным меркам, римский фут имел длину 0,97 фута (296 мм).[1] Одной из проблем, стоящих перед историками, является поиск тех точек отсчета (объектов), которые сами римляне определяли как эквивалентные одному римскому футу. Хотя это может показаться довольно простым, существует множество примеров объектов, которые считаются эквивалентными одному футу, но немного отличаются (хотя и незначительно) по длине от других подобных объектов.[2] Одним из наиболее распространенных предметов, используемых для справки, были латунные или деревянные стержни длиной 10 футов ( decempeda ). Другими часто используемыми измерениями были градус (шаг), который измерял 2,5 шагов , и проход , который измерял 5 шагов . Для измерения менее одного pedes римляне обычно использовали digitus (1/16 pedes), uncia (1/12 pedes) и palmus (1/4 pedes).
Когда дело дошло до больших расстояний, римская миля ( тысяч проходов ) была просто 1000 проходов или 5000 pedes . Опять же, несмотря на свое название, римская миля не была равна своему более позднему имперскому аналогу, составляя всего 0,9.2 мили (1,48 км).
Армия инженеров
Одной из наиболее интересных особенностей римской армии было наличие в каждом легионе штата обученных инженеров ( архитекторов ). Эти люди не были гражданскими лицами, прикрепленными к легиону, а вместо этого были солдатами легиона, которых часто набирали за их знания в арифметике и геометрии. В полевых условиях или в походе обязанности этих инженеров были тройными. Первая заключалась в наблюдении за строительством лагерей, зданий и мостов. Второй заключался в постройке и обслуживании осадных машин легионов ( баллиста, онагры) и башни а также строительство земляных осадных валов и вложений (контрукреплений).
Третьей и, возможно, наименее привлекательной обязанностью римского инженера было измерение расстояния, пройденного армией, строительство дорог и нанесение на карту основных географических объектов расширяющихся территорий Империи. Roman milliarium (вехи) являются свидетельством точности римских дорожных инженеров.[3]
Акведук (мост) в Сеговии в римской Иберии (Испания) завершен c. 100 г. н.э.
Римские легионы были величайшей военной силой своего времени. Но их величие не ограничивалось только их способностью вести войну. Римская армия была жизненно важным компонентом в строительстве большей части инфраструктуры Империи. Одним из очевидных примеров являются сотни акведуков, построенных за всю историю Рима. Акведук представлял собой сложную систему, которая обычно сочетала в себе прокладку туннелей, трубопроводов и строительство мостов монументальных размеров. Легионы предоставили готовый источник обученных рабочих и инженеров, которые сочетались с местными ремесленниками, рабочими и рабами.
В зависимости от цели и масштаба на реализацию проектов могут уйти годы, а иногда и десятилетия. В результате перед легионами, сражавшимися на границе, часто ставилась задача построить инфраструктуру, необходимую для продвижения римского образа жизни, а также поощрить переселение римских гражданских лиц в эти районы.
Одометр
Как упоминалось ранее, одним из самых плодотворных занятий римских военных инженеров было строительство и измерение дорог. Но как сделать точные измерения на больших расстояниях? Повторное использование мерной палки было бы нелепо, и хотя использование веревки известной длины могло показаться правдоподобным, римлянам требовался более быстрый, точный и надежный метод измерения расстояния, пройденного армией Рима.
Реконструкция типичного римского одометра. Не показан контейнер, в который попадали мелкие камни, расположенный под центральной горизонтальной шестерней.
Ответ, как мы теперь знаем, пришел из рук римского инженера по имени Маркус Витрувий Поллион (Витрувий).
В I веке до н. э. Витрувий много писал на темы инженерии и архитектуры в своем 10-томном труде De Architectura , в котором он подробно описывает «механическую тележку для измерения расстояний» – одометр . Хотя большинство историков считают, что концепция одометра возникла у греческого изобретателя Архимеда Сиракузского в 3 веке до нашей эры, неизвестно, сконструировал ли Архимед когда-либо это устройство или только задумал его. Хотя кажется, что Витрувий основывал свое изобретение (полностью или частично) на концепциях Архимеда, широкое использование одометра помогло изменить Римскую империю. Расстояния между дальними местами больше не будут даваться в грубых оценках, вместо этого точные измерения (в тысяч или миль) были доступны не только военным, но и торговцам и путешественникам по всей Империи.
Настоящая гениальность одометра заключается в его простоте и надежности. По сути, одометр представлял собой тележку с механическими шестернями, которые вращались, когда колеса тележки (колеса тележки) двигались по земле.
Когда колесо телеги совершало оборот (или известное количество оборотов), шестерня запускала выброс небольшого круглого камня (размером с горошину), который падал в ведро, расположенное под «коробкой передач». один оборот (или более) колеса телеги можно было легко измерить, и на каждый полный оборот колеса в ведро клали один камень, остальное становилось простой математикой. Так что, если, например, колесо телеги делает полный оборот каждые пять футов ( passus ) и откладывал один камень за оборот, если в ведре было 120 камней, пройдено расстояние 600 футов (0,6 мили). Если вместо этого один камень в ведре равнялся четырем оборотам (1:4) колеса телеги, то те же самые 120 камней в целом обозначали расстояние в 2400 футов (2,4 мили). Это было просто вопросом знания отношения оборотов колеса тележки к камням, отложенным зубчатым механизмом одометра, или того, что мы обычно называем сегодня «передаточным числом».
Часть 2 исследует единицы измерения влажных и сухих товаров, а также влияние стандартизации этих измерений на экономику Римской империи.