Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.
Строительный мусор вывоз на вывоз строительного мусора.

лепо, например, рост человека измерять микронами: 1 млн. 650 тыс. мк. Для науки вообще нельзя при­думать «удобную» единицу — ей приходится измерять и расстояния до звезд, и размер атома, длительность молний, и возраст Вселенной. Если это нужно, ученые сами придумывают удобную для науки единицу, напри­мер: расстояния во Вселенной удобно измерять световыми годами, световой год = 9,46•1015 м, а сечения атомных ядер — барнами. Барн=10-28 м2.

Но самое важное, чтобы принятые единицы были одинаковыми у всех народов и стран. Для этого в каж­дой стране хранят образцы (эталоны) измеритель­ных единиц. Эти эталоны периодически сверяют друг с другом, и правительства обязывают всех граждан своих стран пользоваться только этими единицами. Важно также, чтобы неизменность единиц измерения могла быть проверена каким-нибудь неизменным и веч­ным природным эталоном. Например, единицу време­ни — секунду сверяют с временем оборота Земли вокруг Солнца. Для точных наук особенно важно, чтобы эта­лоны единиц в различных государствах были настоль­ко одинаковы, насколько это возможно для современного уровня техники. Два эталона метра, отличающиеся друг от друга всего на одну миллионную долю (микрон), для физика-оптика уже два разных «метра»; ясно, что сравнение измерений, сделанных этими двумя метрами, теряет для него ценность.

МЕЖДУНАРОДНАЯ СИСТЕМА ЕДИНИЦ

Первый шаг к единой Международной системе еди­ниц был сделан после Великой французской револю­ции 1789 г. Тогда в Европе почти в каждом государстве была своя система единиц, свои меры. Французские ученые изобрели новую систему — метрическую и предложили всем странам принять ее. Идея метри­ческой системы очень проста. Система счисления — десятичная, единица длины — метр — определенная часть меридиана Земли. Единицей времени была принята се­кунда —1/86400 доля земных суток. Основные единицы — метр и секунда — могли быть в любое время проверены естественным эталоном: размером земного шара и вре­менем его оборота вокруг своей оси.

С максимальной точностью, с помощью геодезиче­ских измерений, была измерена дуга Парижского мери­диана от Дюнкерка до Барселоны; одна сорокамиллион­ная часть длины этого меридиана была названа специ­ально изобретенным словом метр. Из твердого и проч­ного сплава платины с иридием был изготовлен эта­лон метра, хранящийся в Архиве Франции (рис. 3).

За единицу массы был принят вес 1 дм3 чистой воды при 4° Ц и назван килограммом. Из того же сплава изготовили эталон килограмма (рис. 4). Эталоны метра и килограмма, так же тщательно изго­товленные, были разосланы во все страны. Есть эти эталоны и у нас, они хранятся в Палате мер и весов.

Эталоном единицы времени были установлены сут­ки. Измеряли время по часам или хронометрам, сверяя их с астрономическими данными. Другие единицы изме­рения, например единицы площади, скорости и т. п., образовались от основных: квадратный метр, метр в секунду.

К концу прошлого века в науке и технике появил­ся целый ряд систем единиц. Они различались тем, что, например, в одних (СГС) за основные единицы были при­няты сантиметр, грамм-масса, секунда, в других

Рис. 3. Поперечный раз­рез эталона метра. Та­кая форма эталона пре­дохраняет его от прогибания и других де­формаций.

Рис. 4. Эталон массы — 1 кг.

(МКГСС) — метр, килограмм-сила, секунда. Создате­ли систем доказывали, что их системы самые удобные. Как бы то ни было, переход от одной системы к другой был затруднителен, так как единицы измерений в этих системах сильно отличались друг от друга. За единицу электрической емкости в системе СГС принималась емкость шарика радиусом в 1 см, а в практической си­стеме — емкость шарика радиусом в 9 млн. км (фарада).

Для введения новых единиц и систем собирались международные Генеральные конференции. В 1960 г. XI Генеральная конференция рассмотрела и утвер­дила единую Международную систему — С И (System International — SI) и рекомендовала во всех странах пользоваться только ею. СИ опира­ется на 6 основных единиц, из которых могут быть получены всевозможные единицы для измерения любых физических величин. Вот ее основные единицы: метр, килограмм, секунда, ампер, градус Кельвина, свеча. Для измерения углов установлены дополнительные единицы — радиан и стерадиан.

Единица длины — метр. Прежнее определение метра оказалось неточным. Меридиан длиннее, чем 40 000 000 м, а изготовленный в 1795 г. платино-иридиевый эталон так и остался эталоном метра. Но еще более неприятным оказалось, что метр и его эталоны, разосланные в разные страны, со временем, в результате перекристаллизации в сплаве, изменились. Ученые об­наружили это, измеряя эталоны при помощи световых волн. При этом они открыли, что длина волн света, излучаемого атомами некоторых элементов, гораздо постояннее, чем металлический эталон метра. С помощью приборов интерферометров-компараторов (сравнителей) можно определить разницу между двумя эталонами, равную сотой доле длины световой волны. Особенно пригодной для этой цели оказалась длина волн оранже­вого света, излучаемого инертным газом криптоном-86 при прохождении через него электрического тока — она наиболее постоянна и легко измерима. Но металли­ческий эталон все равно нужен, нельзя же каждую деталь или расстояние до планет и звезд измерять при помощи световых волн. Поэтому ученые рекомендовали проверять неизменность эталона метра длиной свето­вых волн криптона-86. Длина этой волны принята за естественный эталон. Величина метра теперь определя­ется так: метр есть длина, равная 1650763,73 длины волны излучения криптона-86. Эталон метра проверяют, измеряя число световых волн, укладывающихся в нем; по эталону изготовляют линейки, калибры и другие измерительные инструменты.

Чтобы понять, как сравнивают эталон метра с дли­ной волны света, надо знать физику и особенно ее раз­дел оптику (см. ст. «Свет»). Из волновой оптики извест­но, что если световые волны, отраженные, например, от двух зеркал, приходят в одну точку и при этом разница между длиной их пути равна нулю или составляет чет-

525