Міжнародна система одиниць (СІ) є стандартом, який використовується для вимірювання різних фізичних величин по всьому світу. Ця система включає основні одиниці, які були встановлені і стандартизовані на міжнародному рівні, а також їх історичні еквіваленти, які застосовувалися в різних країнах і культурах.
Основні одиниці СІ у XXI столітті
Система СІ складається із семи основних одиниць:
- Метр (м) – одиниця довжини.
- Кілограм (кг) – одиниця маси.
- Секунда (с) – одиниця часу.
- Ампер (А) – одиниця сили електричного струму.
- Кельвін (К) – одиниця термодинамічної температури.
- Міль (моль) – одиниця кількості речовини.
- Кандела (кд) – одиниця сили світла.
Історичні еквіваленти сучасних заходів та ваг
Міжнародна система одиниць є важливим інструментом для стандартизації вимірювань по всьому світу. Розуміння історичних еквівалентів та адаптація сучасних заходів дозволяє забезпечити точність та узгодженість у наукових дослідженнях та повсякденному житті.
Різні культури та країни використовували свої системи заходів до прийняття СІ, проте розвиток науки прийшов на зміну традиційним місцевим заходам. Наприклад, у Стародавньому Римі світловий день ділився на 12 годин, що призводило зміну тривалості години залежно від пори року.
Довжина
- У Стародавньому Єгипті використовувався лікоть, який становив близько 52 см.
- У Стародавньому Римі було кілька одиниць довжини: Пальм (palma): рівна ширині долоні, близько 7,4 см, Дігіт (digitus): приблизно 1,85 см, відповідає ширині великого пальця, Фут (pes) 29,62 см, заснована на довжині людської ступні, Лікоть (cubitus) дорівнював 1,5 фута, що близько 44,4 см. і Крок (passus), де подвійний крок дорівнював 5 футів (1,48 м). Римська миля (mille passus) дорівнювала 1000 подвійним крокам, що становить близько 1478,8 км.
- Кінний перехід – одиниця відстані для вершників, зазвичай це від 30 до 40 км, подорож з таким темпом могла тривати місяцями. Довгий перехід становив 50 або навіть 70 км – коли рухалися без нічого або на невеликі відстані в один-два переходи. Досвідчені вершники могли здійснити денний перехід на 100-120 км і розпочати бій. Відомий випадок, коли китайська кіннота подолала 160 км і рано-вранці атакувала монгольський табір, який явно не очікував появи противника.
- Традиційний захід довжини в Китаї – Чи 척 (chǐ), пізніше поширився в Східній Азії. Складає 1/10 чжана і, у свою чергу, складається з 10 цуней, що відповідає англійському футу (30,48 см). Великі відстані жителі Китаю вимірювали, чи складався з 300 чоловічих або 360 жіночих кроків, що становить приблизно 500 метрів.
- Традиційна японська система заходів називається Сякканхо (尺貫法), яка виникла в XIII столітті до нашої ери, заснована на одиницях виміру Китаю, включала одиниці для вимірювання довжини, обсягу, площі, ваги і грошей. Основною одиницею довжини в Японії була сяку (척), яка дорівнювала приблизно 30.3 см. Інші одиниці включали ме (치ць) 3.03 см і дзьо (клін), де 1 дь дорівнює 10 сяку.
- Британська система довжин використовувала фут, який дорівнював 2 дюймам (30,48 см), де 3 фути це 1 ярд, а
6 футів вважається як 1 фатом. - У середньовічній Європі довжина часто вимірювалася в ярдах та кроках, рівних приблизно 0.9144 км.
- Традиційний захід довжини – аршин, використовувався в Московському царстві і частково в Російській імперії та на деяких асимільованих нею територія до введення британської метричної системи. Аршин дорівнює приблизно 70,92 – 71,15 см (0,711 метра) і поділений на 16 вершків, де один вершок дорівнює близько 4,445 см. Після повернення з Голландії Петро I встановив, що аршин повинен дорівнювати 28 англійським дюймам (71,12 що стало стандартом для вимірювань до введення метричної системи законом від 4 червня 1899 року, проект якого був розроблений Д. І. Менделєєвим. Слово “аршин” має тюркське походження, ймовірно, від перського слова “арші” або турецького “аршин”, що також означає міру довжини.
- Саджань – міра довжини в Російській імперії, залежно від необхідності, що дорівнювала від 134.5 (бідна сажень) до 284.5 см (міська або коса сажень). У цих межах існували: велика – 244,0 см, грецька – 230,4 см, казенна – 217,6 см, царська – 197,4 см, церковна – 186,4 см, народна – 176,0 см, кладкова – 159 ,7 см, проста – 150,8 см, мала – 142,4 см.
- Dönüm – дюнюм або дунам (івр. דונם), – Земельна метрична одиниця виміру площі в Туреччині, Лівані, Ізраїлі та Йорданії. 1 день дорівнює 0,1 гектара, 10 арам або 1000 квадратних метрів.
- Традиційні арабські міри довжини Зіра 54-75 см, залежно від регіону, настрої продавця та часу доби та Асба – рівна 1/24 ліктя або 6 ячмінним зернам (близько 2.25 см). Такі міри відстаней як Кабда (долоня), Сажень (Ба) і Касаба – більші одиниці, можуть змінюватись в залежності від регіону та їх точне значення невідоме. Фарсах визначається арабськими таксистами як відстань від 6 до 8 кілометрів, а Барід приблизно дорівнює 24 милям або 38,5 км.
Дивіться також: Англійські гроші: чим фунт відрізняється від гінеї
Маса та вага
- У Стародавній Греції використовували драхму, яка була близько 4.37 р.
- У Росії до введення метричної системи в 1917 року використовувалася фунт, рівний приблизно 409.5 р., пуд – 16.3804815 кг, бочка складалася з 40 відер. Один десятирічний (1/10 відра) штоф дорівнював 1,23 л. Один осмериковий (1/8 відра) штоф становив 1,54 л.
- Вага на Русі була представлена аналогом куфічного динарію – гривні. Відомі київська гривня – срібний злиток шестикутної ромбовидної форми з отвором по центру, вагою близько 150-165 гр та новгородська гривня вагою близько 200-250 у вигляді срібної палички або товстого дроту – для зручності поділу на дрібніші фрагменти. Спочатку гривні – золоті або срібні прикраси у вигляді каблучок, що одягаються чоловіками та жінками на шию (укр. “на загривок”). Пізніше для новгородських зливків срібла почали вживати назву “рублі”, які були частинами гривні. Сама назва „рубль” походить від слова „рубати”, бо прут новгородського срібла вагою в київську гривню розрубувався на чотири частини, які й називалися рублями
- Китай: З переходом на метричну систему у 1959 році, Китай повністю інтегрував СІ у свою систему освіти та промисловості. До цього серйозні проблеми виникали через Кетті, кетті, катті, катто (кит. 斤, цзінь) – традиційної одиниці маси в Китаї та країнах Південно-Східної Азії, адже в різних країнах її розмір становив від 600 до 632,5 грама.
- Японія прийняла метричну систему в 1868, але деякі традиційні заходи все ще використовуються в побуті. Для вимірювання ваги використовують одиниця кан (стужка), приблизно 3.75 кг. та ммоме (匁), що дорівнює 3.75 г.
Об’єм у Японії можуть описати за допомогою одиниці коку (石), яка дорівнює 180 літрам та сасе (升), що дорівнює приблизно 1.8 літра.
Одиниці часу у різних культурах
Різні культури розробили свої унікальні одиниці та системи відліку часу і ці одиниці часто ґрунтуються на астрономічних явищах та історичних традиціях. Сучасні одиниці часу, такі як доба, години, хвилини та секунди, виникли на основі періодів обертання Землі навколо своєї осі та обертання навколо Сонця. Доба, як основна одиниця, умовно поділяються на 24 години, які потім діляться на 60 хвилин та 60 секунд. Дана система числення земного часу перегукується з технологіям древніх цивілізацій, таким як дванадцяткова система шумерів і шістдесяткова система вавілонян.
- У Стародавньому Єгипті час вимірювався за допомогою сонячного та водяного годинника. Існувало 12 денних та 12 нічних годин, які не об’єднувалися у 24-годинну добу. Тривалість цього годинника варіювалася в залежності від пори року.
- У Месопотамії також використовувалися системи виміру часу, засновані на місячно-сонячному календарі. Шумери почали вести облік за днями, місяцями та роками, що стало основою для складніших систем.
- Грецькі та римські системи обчислення часу були розвитком одна одною. Елліністичні астрономи перейняли єгипетський поділ діб, але адаптували його під вавилонську систему числення. Римляни знали різні методи визначення поточного та астрономічного часу, вимірювання його відрізків, використовуючи зоряний, сонячний та водяний годинник.
Різні культури також розробили свої унікальні календарі для відстеження часу. Місячний календар використовується у багатьох східних культурах, де місяці засновані на фазах Місяця. Сонячний календар застосовується у більшості західних культур, де рік ділиться на 12 місяців із заздалегідь відомою кількістю днів. Деякі країни воліють комбінувати переваги сонячного та місячного календарів.
У деяких культурах час сприймається як циклічний (наприклад, у корінних народів), тоді як в інших як лінійний (наприклад, у західній культурі). Ця відмінність відбивається в організації праці, відпочинку та соціальних взаємодій. Наприклад, традиції іспанської сієсти – післяобідній відпочинок у спекотний полудень – сягає епохи маврів і типової для Близького Сходу полуденної спеки. В Ізраїлі щоденна “сієста” викликана саме полуденною спекою, тому в Ізраїлі вдень намагаються відпочивати, а не виконувати фізичну роботу в розпеченому повітрі пустелі.
Зміни у системі СІ
Система СІ продовжує розвиватись. У 2019 році було внесені зміни до визначення чотирьох основних одиниць: кілограма, ампера, кельвіна та моля, які тепер ґрунтуються на фіксованих чисельних значеннях фундаментальних фізичних постійних. Це оновлення дозволило зробити систему більш точною та незалежною від фізичних артефактів.