Как измерить расстояние до внешнего вида счетчика • ВсеЗнаеш.ру | Журнал "Вольт"
Сб. Окт 24th, 2020


Хотя вы, вероятно, никогда об этом не задумывались, такая обычная единица измерения, как метр, – удивительная вещь. Это позволяет ученым, разделенным по культуре, языку, расе и даже тысячам миль географии, работать вместе над уравнениями и задачами, как если бы они сидели рядом друг с другом.

В 1899 году в России было разрешено использовать метрическую систему, которая была разработана и принята во Франции столетием раньше. Китай принял метрическую систему 90 лет назад, Великобритания официально перешла на нее в 1995 году, а Соединенные Штаты до сих пор продолжают использовать традиционную английскую систему. Так как же появилась эта единица измерения?

Все, что вы знаете. Ru решил вспомнить историю и рассказать, как и чем в разных странах измеряли расстояние.

Эволюция измерения расстояний

Первые единицы измерения

Первые единицы измерения

С древних времен люди должны были измерять расстояние, участок земли, морской путь или длину объекта. Первые путешественники, торговцы, мореплаватели, строители и астрономы нуждались в единицах измерения и инструментах и ​​изобретали их в зависимости от своего воображения и возможностей. Древние системы измерения были очень субъективны и, как правило, были привязаны к размеру человеческого тела.

В Древней Греции и Риме единицы измерения использовались от пальца до локтя до дня путешествия. На Олимпийских играх древние атлеты соревновались в беге на сцену – это расстояние равнялось тому расстоянию, которое человек мог пройти спокойным шагом за время от появления первого луча на восходе солнца до момента, когда показалось солнце. полностью на горизонте. Ученые установили, что сцена соответствовала длине стадиона в Олимпии и составила 192,27 м.

В Древнем Китае первые единицы измерения были введены императором Хуан Ди – они произошли от длины частей тела. Японская система измерения исторически была похожа на китайскую, даже иероглифы были похожи. Например, в практике акупунктуры пение определяется длиной средней фаланги указательного пальца, а сяку равняется десяти пению или длине от локтя до сустава основной фаланги мизинца.

В России кузов тоже был мерой. Человек вытянул руки в сторону – это оказалась сажень, сделал шпагат пальцами, максимально отодвинув указательный от большого – оказался размахом, измеренным локтем или аршином , то есть своим шагом.

Российская система мер

В Соединенных Штатах единицей измерения по-прежнему является миля. Первоначально он был введен в Древнем Риме и приравнивался к тысяче двойных шагов римских солдат в парадной форме на марше. Двойной шаг – это шаг левой ногой и шаг правой. С тех пор понятие мили в разных странах сильно разошлось. Его значение варьировалось от 0,58 км в Египте до 11,3 км в старой норвежской системе измерения. К XIII веку Европа полностью запуталась: было 46 единиц измерения, называемых милями. Метрическая система была принята в 1875 году в Париже, но в трех странах мили все еще используются: помимо Соединенных Штатов, Либерия и Мьянма придерживаются древних единиц.

Конечно, до метрической системы были и другие способы измерения расстояний. Например, моряк может измерить расстояние трубкой – расстояние, которое корабль пройдет за время, необходимое для того, чтобы закурить. В Японии извозчик смотрел на копыто лошади и отмечал расстояние, которое лошадь прошла до тех пор, пока ее соломенная подошва, заменявшая подкову, не изнашивалась. Многие народы измеряли путь по дальности стрелки. А в Сибири использовалась мера длины бука – это расстояние, на котором рога быка сливаются в единое целое. Но все это были ненадежные и неточные методы, и даже древние люди считали, что им нужен измерительный прибор, который мог бы служить эталоном.

Первые средства измерения

Первые средства измерения

Локти и шаги у всех разные, как и видение, которое позволяет вам видеть, как бык уходит вдаль. Поэтому использовались палки, шесты и клепки необходимой длины. Первое упоминание о таком инструменте есть в Библии в Книге пророка Иезекииля. «В руке того человека трость размером в шесть локтей, считая ладонью каждый локоть до локтя», – говорится в тексте, а само устройство называется жезлом Иезекииля.

Еще один древний измерительный прибор можно увидеть на памятниках Египта в эпоху фараонов: правителей часто изображают с мерным шнуром – средством распределения земельных наделов, которое быстро стало одним из символов их власти.

В Древней Греции и Риме, помимо шнуров и шестов, использовали измерительные цепи, линейку, циркуль и некоторые другие геодезические инструменты. Греческий механик и математик Герон Александрийский, живший в I веке нашей эры. е., описал изготовление мерных веревок следующим образом: влажную веревку натягивали между двумя кольями и несколько раз сушили, затем натирали воском и смолой. Полученная измерительная веревка, по словам Герона, не отличалась по длине от надежных, но дорогих и тяжелых измерительных цепей более чем на 1: 2000 (1 см на 20 м). Веревка была размечена на сегменты и имела в определенных местах узлы, необходимые для построения прямых углов на земле.

Такой измерительный прибор использовался в разных странах на протяжении тысячелетий. В Китае еще в XI-XX вв. До н. Э. е. измерения «всей земли» производились с помощью измерительных цепей. Во многих странах землеустроителей и землеустроителей называли «тросами». В Египте это были гарпедонапты, что означает «протягивать, закреплять веревку», в Риме – агримансоры, в России – канатоходцы. В собрании Политехнического музея есть мерительная цепочка российского производства XVIII – первой половины XIX века. Сегодня все еще используются улучшенные измерительные шнуры: это обычные строительные рулетки.

древний измерительный прибор

Древним людям удавалось косвенным образом измерять расстояния до далеких объектов. Например, древнегреческий математик Фалес еще в 6 веке до нашей эры. е. определял высоту объекта по его тени. В частности, он измерил высоту пирамиды, отметив, что длина ее тени находится в таком же отношении к длине тени вертикального столба, как и их высота. Он проводил свои наблюдения в то время, когда тень человека была такой же длины, как и он сам.

Археологи обнаружили богатую коллекцию древних измерительных инструментов. Самый старый из сохранившихся мерных медных стержней датируется 2650 годом до нашей эры. До н.э., он был обнаружен немецким ассириологом Экхардом Унгером при раскопках в Ниппуре – священном городе и религиозном центре Шумера на юге Месопотамии (современный Ирак). Раскопки показали, что цивилизация долины Инда использовала правителей из слоновой кости еще в 1500 году до нашей эры. е. Один такой правитель был найден в Лотале и, по мнению археологов, соответствует размеру древних кирпичей, найденных по всему региону. Его расчетная длина – 33,4 мм, расстояние между делениями составляет 1,6 мм. Пройдет много веков, прежде чем каждый сможет пользоваться линейкой. Первая метрическая линейка, похожая на современные, появилась во Франции после Французской революции.

Метрическая система

По мере развития торговли людям из разных стран приходилось унифицировать свои системы измерения. В XIV-XVI веках они пытались найти общие единицы измерения, ища эталон в области своих интересов. Он вошел в обиход, например, дюйм как длина трех зерен ячменя, сложенных друг против друга, фут как ширина 64 зерен ячменя, уложенных бок о бок. Петр I попытался соотнести российские меры длины с западными, чтобы положить конец расхождениям. Однако различия в измерениях сохранялись до создания новой системы единиц во Франции в конце 18 века. Метрическая конвенция была подписана 20 мая 1875 года, со временем к ней присоединились практически все страны мира.

Эволюция счетчика

    Международный прототип измерителя
Компьютерное изображение стержня международного прототипа измерителя, сделанного из сплава 90% платины и 10% иридия. Это был стандарт длины СИ (метрический) с 1889 по 1960 год, когда СИ изменился на новое определение длины, основанное на длине волны света, излучаемого криптоном 86.

Любопытно, что представления о счетчике со временем изменились. В 1668 году британский священник Джон Уилкинс предложил в качестве единицы длины выбрать длину маятника с полупериодом в 1 секунду. К этому времени голландец Кристиан Гюйгенс уже разработал часовой маятник, и его длина была поразительно близка к длине современного метра. Однако вскоре выяснилось, что длина, измеренная таким образом, различается в зависимости от места измерения. В частности, в Южной Америке произошло увеличение периода колебаний относительно Парижа – это обнаружил французский астроном Жан Рише во время экспедиции.

Французская академия наук отвергла идею маятника и решила, что новая единица измерения должна быть равна одной десятимиллионной расстояния от Северного полюса до экватора (четверть круга Земли), измеренного по меридиану, проходящему через Париж. Идея привязать единицу измерения длины к меридиану Земли не была новой; таким же образом ранее были определены морские мили и лиги. Решение о «подлинном и окончательном счетчике» было принято властями в 1795 году, и в том же году был изготовлен прототип стандартного счетчика из латуни.

В 1799 году был изготовлен платиновый эталон метра, длина которого соответствовала одной сорок миллионной части парижского меридиана. В 1889 году его заменил более точный сплав платины и иридия (90% и 10%) с поперечным сечением в форме буквы X. Его копии были депонированы в странах, где счетчик был признан эталоном. единица длины. Эталон находится в Международном бюро мер и весов на окраине Парижа, где хранятся другие эталоны международных единиц измерения.

В 1960 году было решено, что счетчик не будет привязан к искусственному объекту. До 1983 года измеритель определялся как число 1 650 763,73, умноженное на длину волны оранжевой линии (6056 Å) спектра, излучаемого изотопом криптона 86Kr в вакууме. С 1983 года по настоящее время метр определяется как длина пути, пройденного светом в вакууме за промежуток времени 1/299 792 458 секунд.

источник



Source link

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *