Деятельность по измерению объектов окружающего мира — одна из наиболее древних и распространенных. Как только рожденный человек осознает себя в окружающем мире, он начинает измерять качественные характеристики доступных ему объектов: расстояние до ближайшего объекта, цвет окружающих вещей и т.п.
Вся последующая жизнь человека тоже связана с измерениями. Чем сложнее становится человеческая деятельность, тем больше потребность в профессиональном измерении. Поэтому уже на заре развития человечества появляется необходимость перейти от качественных измерений (далеко-близко; хорошо-плохо и т.д.) к количественным.
На первых порах такие количественные измерения осуществлялись путем сравнения с мерами, в качестве которых выступали антропометрические меры (локоть, сажень, пядь, фут — ступня и др.), распространенные объекты окружающего мира (дюйм — длина трех ячменных зерен, карат — три семени тропического растения и т.д.). Позднее эти меры были увязаны друг с другом: пядь — четверть аршина, фут — 12 дюймов и т.д.
Недостатком этих мер было отсутствие единства измерений. Так, в Египте существовал «царский локоть» длиной 0,555 м и «народный локоть» — 0,370 м, а в Древнем Риме просто локоть — 0,4434 м. Такие различия создавали предпосылки для количественной фальсификации. Одновременно делались попытки государства и церкви предотвратить обман с помощью неверных мер, о чем свидетельствуют письменные источники.
В Библии одна из заповедей пророка Моисея гласит: «Гиря у тебя должна быть точная и правильная, чтобы продлились дни твои на земле, которую Господь Бог твой дает тебе в удел; ибо мерзок перед Господом Богом твоим всякий, делающий неправду» (Библия. Книга Ветхого завета. Каноны, гл. 25). В другой заповеди говорится: «Да будут у вас весы верные, гири верные...» (гл. 19).
В уставе новгородского князя Всеволода «О церковных судах и о людях и мерилах торговли», изданном в 1136 г. говорится: «...торговые все весы и мерила блюсти без пакости, не умали -вати, ни умноживати, а на всякий год извешивати». Эталонные меры находились в распоряжении князей и хранились среди других ценных вещей в храмах.
В XVII в. периодической поверкой мер и изъятием «воровских» (неправильных) мер занималась Померная изба, а Большая таможня, таможни и «кружечные дворы» в городах осуществляли надзор за мерами. В конце XVII в. царь Федор Алексеевич вводит наказания за использование «воровских» мер (конфискацию товаров, ссылку с семьей). При Петре I эти меры еще более ужесточаются. Наказ 1698 г. предписывает: «За найденные воровские весы лавки опечатать, товары отобрать и семьей сослать».
Указом 1745 г. предписывается разослать из Камер-коллегии во все города заклейменные меры для хлеба и взыскивать штрафы с тех, у кого окажутся другие меры. В 1758 г. царица Елизавета Петровна приказала ввести в обращение «верные» железные аршины, заклейменные с обоих концов, чтобы их было невозможно урезать.
Таким образом, уже в древности вводятся национальные меры, за правильностью и единством измерения которых надзор осуществляет государство, причем не только в России, но и других странах. Так, в Англии король Эдвард II в 1324 г. устанавливает в качестве единицы длины дюйм, а в 1895 г. вводится «промышленный дюйм» (2,54 см). В 1835 г. царь Николай I указом утвердил сажень в качестве основной меры длины. В 1899 г. основной мерой длины был принят аршин (0,7112 м).
Развитие международного сотрудничества в области науки, техники и торговли потребовало увязки национальных единиц измерения, принимаемых в разных странах. По указу Петра I прототипы русских мер длины были согласованы с английскими, а в 1899 г. факультативно в качестве меры длины был признан метр наряду с аршином.
Потребность в профессиональных измерениях приводит к созданию метрологических служб. Первой такой службой в России должна была стать Комиссия мер и весов, организованная в 1736 г. Сенатом. Комиссия, в состав которой вошли многие выдающиеся ученые (Л. Эйлер, А.К. Нартов и др.), должна была разработать эталонные меры, определить отношения различных мер между собой, выработать проект Указа по организации в России поверочного дела. Однако необходимые средства не были выделены, поэтому замыслам не суждено было осуществиться. Их реализацию пришлось отложить более чем на 100 лет.
Первым государственным поверочным учреждением России стало созданное в 1842 г. при Петербургском монетном дворе Депо образцовых мер и весов, которое возглавил академик А.Я. Купфф. Основными задачами Депо являлось хранение эталонов, составление таблиц русских и зарубежных мер, изготовление образцовых мер и рассылка их в регионы страны.
В 1840 г. во Франции была введена метрическая система мер. В России эта система мер была принята значительно позднее. Однако передовые ученые того времени активно выступали за применение метрической системы мер и в нашей стране. Так, в 1867 г. на съезде русских естествоиспытателей выступил Д.И. Менделеев с призывом содействовать подготовке метрической реформы в России. По его инициативе Петербургская академия наук предложила создать международную организацию по обеспечению единообразия средств измерения в мировом масштабе. Предложение было принято, и началась работа по учреждению такой международной метрологической организации.
В 1875 г. на Дипломатической метрологической конференции в Париже была принята Метрическая конвенция. В работе конференции приняли участие 17 стран мира, в число которых входила и Россия. Конвенция предусматривала создание Международного бюро мер и весов в г. Севр (Франция) для хранения международных эталонов, учреждение Международного комитета мер и весов (МКМВ), проведение не реже одного раза в шесть лет Генеральной конференции по мерам и весам для решения принципиальных вопросов обеспечения единства измерений на международном уровне. Эти решения Метрической конвенции соблюдаются и ныне.
В 1893 г. в России на базе Депо была образована Главная палата мер и весов, которую возглавил Д.И. Менделеев, руководивший отечественной метрологией с 1892 по 1907 г. Благодаря его активной и плодотворной деятельности в области метрологии в течение 15 лет были созданы прекрасная эталонная база и «поверочные палатки», развернуты глубокие научные метрологические исследования, внедрена метрическая система измерений. Декрет о ее внедрении был принят уже после смерти Д.И. Менделеева в 1918 г. («О введении международной метрической системы мер и весов»).
Дальнейшее развитие метрология получила в годы советской власти, когда индустриализация страны потребовала повышения точности измерений, новых видов измерительного оборудования. Главная палата мер и весов была преобразована во Всесоюзный (ныне Всероссийский) научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева. В 1934 г. в Москве образован Московский институт мер и весов (ныне Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы — ВНИИМС). В регионах создавались республиканские, краевые, областные лаборатории государственного надзора за соблюдением стандартов, устанавливающих требования к состоянию средств измерений. Научно-исследовательские метрологические учреждения были созданы в ряде городов страны.
За годы советской власти в стране была создана Государственная и ведомственные метрологические службы, деятельность которых способствует обеспечению единства измерений в разных отраслях народного хозяйства, а также качества и предотвращению их. Следует отметить, что большинство их связано прямо или косвенно с грубыми погрешностями измерений. Так, авария на Чернобыльской АЭС, гибель теплохода «Нахимов» и другие подобные традегии явились результатом недостатков в организации измерений. По опубликованным в США данным, из 31 случая аварий, произошедших на американских АЭС в период с 1974 по 1978 г., в 10 случаях оказались неисправными приборы измерений, в 21 — виной стали ошибки в градуировке датчиков.
Метрология связывает воедино теорию и практику в любых отраслях знаний. По образному выражению Д.И. Менделеева, «точная наука немыслима без меры. Наука начинается с тех пор, когда начинают измерять».
В свою очередь, развитие новых наук вызвало необходимость создания более современных и точных средств измерения, которые позволили сделать новые научные открытия и измерения.
В настоящее время метрология выполняет следующие важнейшие функции в народном хозяйстве страны:
• количественный учет потребительских и производственного назначения товаров, а также материальных результатов работ и услуг, измеряемых в определенных узаконенных единицах измерения;
• метрологическое обеспечение контроля и управления качеством продукции, технологических процессов в различных сферах народного хозяйства;
• измерение физических величин, проводимое при научных и экспертных исследованиях, испытаниях, а также для иных целей оценки и подтверждения соответствия.
