Від носа до секунди. Як метр хотіли вкоротити і кому в Київській Русі довіряли стежити за вагою

Щороку 10 жовтня Україна відзначає день метролога (хоча багато хто плутає його з метеорологом), а 14 жовтня увесь світ святкує Всесвітній день стандартів. Власне, метрологія займається питаннями вимірювання та стандартизації як такими. Як сучасна наука вона оформилася лише в ХІХ-ХХ столітті, хоча існує з часів як мінімум бронзової ери. 

Після того, як людина навчилася більш-менш абстрактно мислити та відрізняти "своє" від чужого, почалася практика обмінної торгівлі, а отже і постало питання критеріїв кількісної оцінки. Одним з перших критеріїв був критерій оцінки відстані, а, відповідно, й простору.
Такою одиницею міри, починаючи з древнього Вавилону та Єгипту, став лікоть. Більш короткі відстані міряли, наприклад, кількістю пучок пальців. Так, дюйм дорівнює 2,54 см - довжина пучки великого пальця дорослої людини. Відстань між розсунутими великим та вказівним пальцем - пядь (17,78 см). Є й інші способи виміряти довжину - долонями (7,39 см), ступнями (29,6 см), або нігтями (1,16 см). Більші відстані вимірювалися кроками (від 0,72 до 1,5 метра), а ще більші - днями пішого переходу (приблизно 28 725 метрів). Звичайно, що за умови використання таких методів довжина могла значно коливатись. Часто виникали спекуляції, суперечки, бійки, а для того, щоб "правильно" обміряти потрібну річ, шукали людей з довгими або короткими руками та ногами. Однак головне те, що такий підхід ускладнював копіювання та конструювання тих чи інших предметів - чи то знарядь виробництва, чи то проектів будівель. Що вже говорити про систему визначення ваги та об'єму! Тут виникали найрізноманітніші методи вимірювання - від "горсті" (приблизно 45 грамів води) до метрету (приблизно 40 літрів).

Розвиток виробництва та торгівлі вимагав порядку, інакше кажучи, стандартизації. Так з'явилась метрологія - законодавчо зафіксована міра, порушення норм якої тягнуло за собою певну відповідальність. Найбільш відомим подібним законодавчим мірилом, мабуть, є англійський ярд. Увів його англійський король Едгар (959-975 роки) - ярд дорівнював відстані від кінчика носа до кінчика його середнього пальця. Саме так було записано у законі. Однак коли на трон зійшов його син Едвард Мученик, ярд збільшився, бо син перевершив батька зростом та поставою. Враховуючі, що королі в Англії тоді змінювались ледь не кожні півроку, плутанина була неймовірна: це який ярд - короля Едмунда Залізнобокого, чи Магнуса Доброго? Нарешті весь цей бардак вирішив припинити король Генрі І, що наказав виготовити з в'язу еталон ярду довжиною 0,9144 метри. Найцікавіше, що такі стандарти міри кожен володар вводив в своїй країні на власний смак, тому часто одні й ті ж самі одиниці не співпадали.

Перші спроби введення стандартизації на території України можна віднести до античних часів - вже тоді на берегах Чорного моря існували порти-колонії, що активно торгували. А отже, мали вивірені мірки ваги, об'єму, довжини. У цих містах були гончарні майстерні, що не тільки виготовляли амфори, але й ставили на них клейма: об'єм цієї амфори відповідає стандартній мірі (приблизно 26,26 літри). Перший законодавчий документ щодо метрології часів Київської русі належить до періоду князя Володимира та датується 996 роком. У ньому він доручає єпископам християнської церкви стежити за дотриманням мірил: "торгові мірила блюсти без пакості, ні умаляти, ні множити". Наступний документ написаний сином київського князя Мстислава Володимировича Всеволодом, князем Новгородським, наказує проводити щорічну перевірку мір та ваг, що знаходяться під наглядом священиків (судячи із документів, корупція серед чиновництва розквітала і в прадавні часи), а за порушення еталону встановлювались жорстокі покарання, включно із смертною карою.

Попри спроби багатьох країн уніфікувати систему визначення ваги та об'ємів плутанина тривала до ХІХ століття. Так, наприклад на території України тільки дюймів було 7 різних! Коронний (або ж Старопольський) дюйм - 2,48 см, Новопольський дюйм - 2,4 см, Вроцлавський (або ж Сілезський) дюйм - 2,742 см, Старолитовський дюйм - 2,7 см, Австроугорський дюйм - 2,63 см, Англійський дюйм - 2,539 см, Французький дюйм - 2,7 см. Можна лише уявити, скільки непорозумінь це викликало!

Однак розвиток техніки, перш за все, машинобудування, вимагав більш точних допусків та посадок для виготовлення деталей, хімія вимагала точних вимірів об'єму, ваги, температури, часу. Першим уніфікованим показником стала секунда. Цю одиницю виміру визнали абсолютно всі мореплавці, оскільки вона була необхідна для точного визначення координат місцезнаходження. Ті ж мореплавці вперше уніфікували певні вузли корпусів кораблів - кораблебудування вимагало серійного виробництва.

Заклики до уніфікації міри довжини вперше опублікував британський науковець і священник Джон Уілкінс ще у 1668 році, його підтримав італієць Тіто Лівіо Брунатті в своєму трактаті Misura Universale. Уілкінс виступив із пропозицією вважати універсальним мірилом довжину маятника з періодом ходу в 1 секунду. Але проблема полягала в тому, що один і той же маятник в різних широтах коливався з різною швидкістю - давалась взнаки гравітація, яка на екваторі менше, ніж ближче до полюсів. Тоді відомий політичний діяч Шарль Моріс де Толейран-Перігор запропонував наступне визначення - метр, це довжина маятника з періодом напівколивання на широті 45 градусів рівній 1 секунді. Це визначення влаштувало і Британію, і новостворені Сполучені Штати, однак так і не увійшло до вжитку (інакше сьогоднішній метр був би коротшим на 6 сантиметрів).

Нарешті французький математик Жан-Шарль де Борда запропонував своїм колегам визначити метр через меридіан, що проходить через Париж. Таким чином метр - це одна десятимільйонна відстань від Північного Полюса до екватора по меридіану, що проходить через Париж. Нова одиниця отримала пафосну назву "Метр правдивий і остаточний" і була вирахувана у 1791 році. Законодавиця мод Франція затвердила нову метричну систему у 1795 році - щоб унеможливити махінації було виготовлено перший латунний еталон метру. Тоді ж було вирішено перейти на десятеричну систему замість дванадцятирічної, що широко використовувалась у метричних системах того часу. Разом із метром було введено поняття грам - вага одного кубічного сантиметру чистої води при температурі плавлення льоду, а звідси вже й кілограм - кубічний дециметр (1 літр) тієї самої води.

Секунда, метр та кілограм - три основні міри, від яких відштовхуються інші міри та стандарти в сучасному світі. Попри це старі добрі метричні системи досі живі - ми міряємо діагональ телевізорів та діаметри труб в дюймах, золото - в каратах та тройських унціях, пілоти виміряють висоту польоту в футах, а моряки міряють швидкість у вузлах, а відстань - в морських милях. Псуючи метрологам настрій навіть у святковий день.