По мере усовершенствования методов измерения все более и более вкоренялось убеждение, что вышеприведенные идеальные единицы не могут считаться определенными, так как всякий исследователь, который пожелает воспроизвести эти единицы на основании их определений, получит величину единиц, отличную от прежних, и более или менее отличающуюся от идеальных, в зависимости от умения исследователя и от точности измерительных приемов и приборов, которыми он располагает. В виду этого международный конгресс, собравшийся в Париже в 1875 г., постановил принять в качестве единиц длины и массы некоторые произвольные единицы, а именно: 1) в качестве единицы длины – метра – прототип метра, хранящийся в Париже и чрезвычайно близкий к идеальному метру, 2) и в качестве единицы массы – прототип килограмма, хранящийся тоже в Париже и чрезвычайно близкий по величине к идеальному килограмму. Образцы длин и масс, точно сверенные с прототипами, имеются во всех государствах, и являются нормальными эталонами. С нормальными Э. сравниваются все остальные Э., применяемые для точных измерений; это сравнение дает возможность узнать точную величину Э. в единицах прототипа Э. для промежутков времени не существует; единица времени все еще является идеальной, но точность, с которой она может быть определена, более чем достаточна при настоящем положении науки, и величина единицы всегда очень просто может быть проконтролирована сравнительно несложными астрономическими наблюдениями; всякие хорошие астрономические часы можно считать за Э. времени. Большинство остальных единиц, принятых в науке и технике, могут быть приведены к основным единицам длины, массы и времени. Так напр. за электростатическую единицу количества электричества принимают такое его количество, которое действуя в пустоте на равное ему количество, расположенное от него на расстоянии единицы длины, отталкивает его с силой, равной единице силы; за единицу силы принимают силу, которая, действуя на единицу массы сообщает ей равномерноускоренное движение с единицей ускорения: за единицу ускорения принимают такое ускорение движения тела, когда скорость тела в единицу времени увеличивается на единицу скорости; наконец, за единицу скорости принимают скорость движения тела, проходящего единицу длины в единицу времени. Таким образом измерение большинства физических величин могло бы быть произведено при пользовании исключительно мерами длины, массы и времени. Но в большинстве случаев методы такого абсолютного измерения величин чрезвычайно сложны и, если желательно достижение значительной точности, требуют особых приборов, особой обстановки и чрезвычайной тщательности в работе. Между тем методы сравнения двух однородных величин обыкновенно значительно проще, не требуют столь сложной обстановки и в общем обладают значительно большей точностью, чем измерения абсолютные. Так напр., абсолютное измерение электрического сопротивления, путем приведения его к измерению длин, масс и времени, чрезвычайно сложно, между тем как сравнение сопротивлений представляет относительно простую задачу, которую легко выполнить даже с значительной точностью. В виду этого в науке стремятся, где возможно, заменить абсолютное измерение величин сравнением их с однородными, величина которых раз навсегда была точно определена в абсолютной мере. Для этой цели создают Э. тех величин, абсолютное измерение которых представляет затруднения. как напр., в электрических измерениях создают эталоны разности потенциалов, сопротивления, емкости (конденсаторы с известной емкостью), самоиндукции (катушки с точно определенной самоиндукцией), и т. д. Эти Э. раз навсегда измеряются с большой точностью в абсолютной мере; копируя их, создают другие Э., а сравнивая с ними однородные подлежащие измерению величины, определяют и последние в абсолютной мере. Так как с большой точностью можно сравнивать лишь однородные величины приблизительно одного и того же порядка величины, то стараются, обыкновенно, иметь эталоны одной и той же физической величины различных порядков. Обыкновенно эталоны, когда это возможно, стараются построить так, чтобы в них заключалось простое кратное число единиц или простое подразделение единицы характеризуемой эталоном величины; так напр. Э. сопротивления, единицей которого является 1 ом, бывают в 0,01, 0,1, 1, 100, миллион омов. Не всегда это возможно; так напр., Э. разности потенциалов – нормальные элементы – дают обыкновенно разность потенциалов, не находящуюся в каком-либо простом отношении в единице разности потенциалов – вольту, но все же совершенно точно определенную. Еще более важную роль играют Э. при измерении тех физических величин, которые не удалось привести к основным мерам длины, массы и времени. Примером такой величины является сила света, за единицу которой принимают силу света произвольно выбранного, но точно установленного источника света. Абсолютного измерения таких Э. существовать не может, и единственной гарантией определенности такого Э. является точное изготовление его по определенным, раз навсегда установленным предписаниям, и применение его в раз навсегда точно определенных условиях. Наиболее важным свойством всякого Э. является его возможная изменяемость от времени и окружающих условий. Поэтому при конструкции Э. их стараются построить из материалов, по возможности мало подвергающихся изнашиванию, стараются придать им формы, гарантирующие наибольшую сохранность их и наименьшее влияние на них окружающих условий. Кроме того, если влияние внешних условий (напр.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315