Нам всем приходится измерять длину, отсчитывать время и взвешивать разные тела. И все мы хорошо знаем, что такое сантиметр, секунда и грамм. Но в физике измерения имеют огромную важность - они необходимы для суждения о большинстве физических явлений. Расстояние, время и массу физики стремятся измерять как можно точнее.
На самом деле при выборе единиц измерения есть только один критерий - единица измерения должна быть удобной. Очевидно, что проще всего взять за единицу измерения саму руку. Так и поступали в древние времена, о чём свидетельствуют и сами названия: локоть, фут (англ. - нога), дюйм (ширина большого пальца у основания).
Они удобны тем, что всегда при себе, но недостаток очевиден: люди слишком отличаются друг от друга и ни о какой точности речи конечно не идёт. Развитие экономики и торговли привело к необходимости договариваться о единицах измерения. И весь мир, торговый и научный, начинает устанавливать эталоны длины и массы. Эталон - это образцовая мера: линейка, гиря.
В XVII столетии учёные решили выбрать такой эталон, который существует в природе и не изменяются годами и веками. В 1664 году Христиан Гюйгенс предложил за единицу длины принять длину маятника, совершающего одно колебание в секунду. В 1771 году была идея считать эталоном длину пути, который проходит в секунду свободно падающее тело. Оба варианта оказались неудобными и не прижились.
В царской России основные меры веса и длины - они назывались фунт и аршин - были впервые изготовлены в 1747 году. Но в 19 веке требования к точности возросли и эталоны оказались несовершенными и неточными. Точные эталоны были созданы в 1893-1898 гг. под руководством Д.И. Менделеева. По его инициативе была создана Главная палата мер и весов, где хранились эталоны и изготовлялись их копии. А также произошло сличение с метрическими единицами - метром и килограммов.
Метр - это продукт Великой французской революции. Революционеры боролись не только с классовым неравенством, но и с неравенством вообще, в глобальном смысле. В 1790 году Учредительное собрание республики создаёт специальную комиссию, в которую входили лучшие физики и математики. Комиссия взяла за основу идею французского астронома Г. Мутона, жившего в 17 веке, о построении системы мер на десятичной основе. Комиссией руководил Лагранж и она рекомендовала десятичное подразделение кратных и дольных величин. Лаплас предложил в качестве длины принять одну сорокамилионную часть земного меридиана. Эту часть меридиана назвали "метр".
Название "метр" (от греческого "метрон" - мера) в 1790 году придумал парижский преподаватель математики Леблон. 19 марта 1791 года звёзды французской науки Лагранж, Монж, Кондорсе рекомендовали измерить длину меридиана от Дюнкерка до Барселоны на долготе Парижа. Геодезические промеры меридиана начались в 1792 году и затянулись до 1798 года, но уже в 1793 году бывший королевский ювелир Этьен Ленуар изготовил из меди первый эталон метра.
Завершив промеры земного меридиана, французская Академия наук пригласила учёных из Италии, Испании, Нидерландов, дании и Швейцарии и весной 1799 года появился официальный эталон длины. Но из-за сложной формы земного шара и ошибки в промерах метр оказался на 0,2 мм короче своей планируемой величины (даже временный метр 1793 года был точнее).
Эталон стали переделывать и 22 июня 1799 года с ошибкой 0,001% эталон метра торжественно сдали на хранение в Республиканский архив. Родился метр, а вместе с ним и метрическая система, в которой метр также является единицей измерения площади и объёма, а единица массы привязана к метру.
Измерительная техника стремительно развивалась и, сохраняя определение метра как части земного меридиана, пришлось бы после каждого измерения меридиана изготовлять новые эталоны и пересчитывать заново все длины. Поэтому после обсуждения на международных съездах в 1870, 1872 и 1875 гг. было решено считать единицей длины не одну сорокамилионную часть меридиана, а эталон метра, изготовленный в 1899 году и хранящийся теперь в Международном бюро мер и весов в Севре.
Вместе с метром возникли и его доли: одна тысячная, называемая миллиметром, одна миллионная, называемая микроном, одна сотая - сантиметр.
Вот такая любопытная история!