Метрическая система мер, утвержденная во Франции декретом от 10 декабря 1799 г., имела свою предисторию. В этой предистории принимали участие также русские метрологи и академики. Для уяснения исторического значения того, что было сделано Д.И. Менделеевым в деле введения метрической системы в России, надлежит кратко остановиться на деятельности тех и других.
Как известно, одной из основных особенностей метрической системы является то, что она опирается на физическую постоянную, а именно на длину земного меридиана. Однако для русских метрологов эта идея отнюдь не была новой. Мысль о разработке системы русских мер на основе длины меридиана или земной (петербургской) параллели возникла еще в Комиссии об учреждении весов и мер в 1736 г. Столкнувшись с чрезвычайным разнообразием фактических значений затребованных ею из разных мест образцов мер длины и не зная, какому из них следует отдать предпочтение при запланированном создании эталона мера длины, Комиссия решила основать такой эталон на длине одной из указанных физических постоянных и в соответствии с этим направила в Академию наук «промеморию» со следующими вопросами: 1) равны ли между собой градусы меридиана от экватора до полюса? 2) сколько английских футов заключает в себе градус широты петербургской параллели? 3) если этих сведений в Академии наук нет, то сколько времени и какие инструменты потребуются для соответственного градусного измерения? 4) почему до настоящего времени эта работа не выполнена Академией наук? 5) сколько английских футов заключается в «употребляемом сферическом градусе», т.е. градусе, соответствующем сферической форме Земли? [1].
Другая характерная особенность метрической системы мер заключается в том, что она является десятичной и поэтому чрезвычайно упрощает вычисления. Однако и в этом отношении русские метрологи и академики могут считаться принадлежащими к пионерам этой системы. Еще в 20-х годах XVIIIв. известный сподвижник царя Петра IВ.Н. Татищев выдвигал предложение о переходе на такую систему и затем поставил его официально, отмечая в дальнейшем, что этот вопрос (а также вопрос об использовании физических постоянных) был одной из причин учреждения Комиссии 1736 г.: «В 1730-м году учинено предложение, чтоб вес и меры учиня в десятичном разделении положить пропорцию от чистой воды или золота, для которого была учинена Комиссия, токмо, весьма мало в том прилежа, оставили, ни чего не учиня» [2]. В то время эта идея как бы носилась в воздухе.
Академики Я. Герман и Г.-В. Крафт писали о десятичных системах мер длины. У академика С.Я. Румовского имеется краткое упоминание о том, что вопрос о введении десятичной системы мер входил в повестку дня во второй половине XVIIIв.: «ежели десятичное деление меры принято будет» [3].
В первой половине XIXв. вопрос о введении метрической системы мер до некоторой степени заглох, чему немало способствовало то, что в самой Франции она была существенно изменена декретом Наполеона от 12 февраля 1812 г., поставившим метр в зависимость от туаза и ликвидировавшим десятичный принцип деления (основная мера – туаз=2 метрам=6 футам=72 дюймам и т.д.). Лишь декретом 1837 г. метрическая система была объявлена обязательной к употреблению во Франции с 1 января 1840 г. Интерес к метрической системе оживился на Западе после Первой международной выставки 1851 г. а Лондоне. В 50-х годах русский академик А.Я. Купфер принимал участие в работе Международного общества по введению единообразция в систему мер, весов и монет (в Англии). В 1867 г. русский академик Б.С. Якоби участвовал в деятельности Комитета мер, весов и монет при Международной парижской выставке, возглавляя комиссию по единообразию мер и весов. Среди русских ученых было немало таких, которые высказывались принципиально в пользу введения метрической системы мер в России. Однако дело ограничивалось разрозненными высказываниями и участием в происходившем на Западе обсуждении сравнительных достоинств разных систем и преимуществ метрической системы.
На открывшемся в 1867 г. Первом съезде русских естествоиспытателей (физиков, химиков, биологов и пр.) с заявлением о метрической системе выступил Д.И. Менделеев. Оно носило уже иной характер, чем те разрозненные высказывания, которые имели место в России ранее. Выступление Д.И. Менделеева было публичным обращением к кворуму представителей русских ученых и призывало к конкретным действиям. Менделеев характеризовал метрическую систему мер как одну из попыток проложения пути к «объединению народов», к установлению «крепких связей» между ними, при том такую попытку, которая, в противоположность прочим, не стоит «…ни миллионов, как выставки, ни громадных усилий опыта и ума, как воздухоплавание» и может быть внедрена в России даже легче, чем в других странах, уже потому, что «…у нас десятичный счет, например, денег, давно употребляется, что видно даже из нашего народного инструмента – счетов». Он призывал членов съезда к использованию метрической системы мер во всей их повседневной деятельности: «Станем употреблять ее постоянно в наших научных исследованиях… Введем в наши лекции и уроки данные метрические… Снабдим наши кабинеты, лаборатории и музеи образцами мер и весов этой системы… Будем нашим ученикам внушать необходимость принятия этой системы. Станем требовать в школах знакомства с этой системой» [4].
За время, истекшее с момента выступления Менделеева в 1867 г., в стране произошли довольно значительные сдвиги. В 1875 г. представители России подписали Международную метрическую конвенцию. Вопрос о введении метрической системы неоднократно обсуждался Русским техническим обществом и торгово-промышленными кругами, причем последние в основном высказывались положительно.
В некоторых областях науки и техники метрическая система стала вводиться практически. Ею стали пользоваться русские электрики, в связи с тем что были уже разработаны и приняты международными конгрессами электриков 1881 и 1889 г. абсолютные системы электрических величин, основанные на метрических единицах длины и массы. Военно-топографический отдел Главного штаба первый в мире стал пользоваться с 1888 г. базисным прибором шведского профессора Едерина, предназначенным для измерения базисов в метрических мерах. Эти меры были внедрены также в сети русских магнитных и метеорологических станций. Ряд ученых публиковал свои работы, пользуясь метрической системой мер. Правительственным постановлением от 16 июля 1886 г. в Великом княжестве Финляндском, входившем тогда в состав России, была введена метрическая система мер в факультативном порядке с 1887 г. и в обязательном – с 1 января 1892 г. Особенно важное значение имело то обстоятельство, что в 1889 г. представители России (акд. Г.И. Вильд и проф. О.А. Баклунд) получили на первой Генеральной конференции по мерам и весам по два экземпляра копий международных прототипов метра и килограмма.
И, как естественный результат, в 1893 г. было создано «…для сохранения в государстве единообразия, верности и взаимного соответствия мер и весов» центральное метрологическое учреждение России – Главная палата мер и весов. Она не ограничивалась хранением образцов мер и их поверкой, но и активно участвовала в экономической жизни страны.
Первым управляющим Палатой был назначен Д.И. Менделеев, на которого легла ответственность за практическое внедрение метрической системы и за возможные экономические последствия этого важного мероприятия.
Уже в первые годы заведования Главной палатой Д.И. Менделеев подготовлял материалы для окончательного суждения об экономической возможности и целесообразности введения метрической системы в России. Полученные данные не всегда являлись благоприятными. Приходилось считаться с соотношением к метрическим мерам со стороны не только населения России, но также населения пограничных стран, главным образом на юге и востоке. Так, по сведениям, собранным в 1896 г. сотрудником Главной палаты Ф.И, Блумбахом в Восточной Сибири, оказалось, что торговля с Китаем может очень пострадать, так как было мало надежды на то, что китайские торговцы откажутся от хорошо знакомых и привычных для них мер (русских и китайских). Другими весьма крупным препятствием являлось отсутствие в то время в России специальных поверочных учреждений: «Пока у нас этих учреждений не будет, - указывал в 1896 г. Менделеев, - до тех пор толка, порядка и пользы от введения метрической системы ожидать невозможно; напротив, недоразумений, всякого рода обманов и т.п. ожидать неизбежно должно… Поэтому…будучи поклонником метрической системы, я… стою за факультативное ее применение, а главным образом, за введение проверочных учреждений» [5].
Д.И. Менделеев высоко ценил старую русскую систему мер, характеризуя ее как «хорошо выработанную», «твердо поставленную» и пр.; он отмечал, что «…из всех систем мер и веса только три: английская, французская (метрическая) и русская отличаются полною разработкою и выдерживают научную критику» [6].
Однако при таком объективном подходе он все же отдавал решительное предпочтение метрической системе мер, и лишь практические трудности, особенно значительные в то время, заставляли его соблюдать осторожность. В связи с этим он обратил особое внимание на создание должных метрологических и юридических предпосылок для введения этой системы, выполнив ряд важных метрологических работ, существенно облегчив факультативное и, в дальнейшем, обязательное введение этой системы.
Еще в 1893-1895 гг. он, опираясь на предшествовавшие экспериментальные определения различных ученых, вычислил наиболее вероятные значения необходимых для разных эталонных работ физических постоянных, отнеся их к метрическим мерам: вес литра воздуха и кубического дециметра воды. В 1894 г. им была изготовлена своего рода универсальная мера длины, а именно полусажень П4 (сокращенное наименование, означающее: полусажень 1894 г.), на которой были нанесены аршин, метр и ярд с их подразделениями (всего 300 линий) и которую сам Менделеев характеризовал как «единственный в мире экземпляр, драгоценный во множестве отношений» [7]. В 1895 г. им был приобретен во Франции (в дополнение к полученным в 1898 г. Россией штриховым метрам) концевой метр, сличенный в Международном бюро мер и весов с копиями международного прототипа метра. Изготовленные под его руководством новые образцы мер длины и массы (аршина и фунта) были подвергнуты в Международном бюро мер и весов тщательному сличению с копиями международных прототипов метра и килограмма и значения их были выражены в метрических мерах.
Необходимые юридические предпосылки были заложены Положением о мерах и весах, тщательно продуманный текст которого был подготовлен Д.И. Менделеевым. Здесь значения прототипов аршина и фунта были выражены также в метрических мерах и притом с высокой точностью: аршин=0,711200 международного прототипа метра, а фунт=0,40951241 международного прототипа килограмма. Было допущено факультативное применение метрической системы мер во всей стране по соглашению договаривающихся стран. Была предусмотрена организация сети специальных поверочных учреждений, чем удовлетворялась та предпосылка практического внедрения метрической системы, которую Д.И. Менделеев рассматривал как основную; эти учреждения («поверочные палатки»), получавшие инструктаж со стороны Главной палаты мер и весов, стали создаваться с 1900 г. (преимущественно вблизи приборостроительных центров того времени), причем еще при жизни Менделеева в них была организована поверка также метрических мер (в Главной палате – даже геодезических жезлов). В 1902 г. были изданы разработанные Главной палатой и утвержденные министерством финансов «Сравнительные таблицы русских, метрических и английских мер», где точность вычисления соотношений доходила до восьмого знака (после запятой) для мер массы и до шестого знака для мер длины.
Работы Д.И. Менделеева, касавшиеся метрической системы мер, создали прочный метрологический фундамент как для факультативного, протекавшего без каких-либо особых затруднений, применения этой системы в нашей стране, так и для обязательного (декрет СНК РСФСР от 14 сентября 1918 г.). Полусажень П4 и концевой прототип метра в 20-х годах были официально включены в число государственных эталонов СССР. Переход на метрические метры осуществлялся на базе соотношений между русскими и метрическими мерами, зафиксированными в «Сравнительных таблицах». Разработанные Д.М. Менделеевым новые формы организации поверочной сети оказались важным фактором, весьма благоприятствовавшим более или менее безболезненному внедрению новой системы в народное хозяйство СССР.
- Дело Правительствующего Сената, ЦГАДА, фонд 248, №1656, л.395
- Татищев В.Н. Лексикон Российской исторической, географической, политической и гражданской. СПб, 1793.
- Румовский С.Я. Сокращения математики, ч.1 СПб, 1760, с.261.
- Менделеев Д.И. Сбор. соч. Л.; 1950. Т.22, с.25-27.
- Менделеев Д.И. Сбор. соч. Л.; 1950. Т.22, с.329-330.
- Временник Главной палаты мер и весов, 1895, ч.2, с.169.
- Временник Главной палаты мер и весов, 1895, ч.2, с.755.
