CC BY
4УНИВЕРСИТЕТСКИЙ СЕМИНАР1
Некоторые размышления о глобальной трансформации Международной системы единиц2
А.А. Чернышенко
Анализируются причины и основания, обусловившие пересмотр Международной системы единиц и переопределение ряда основных единиц - килограмма, кельвина, ампера и др. Формулируются трудные вопросы, связанные с тем, что основные единицы СИ сегодня стали определяться через фиксированные значения фундаментальных физических постоянных. Автор показывает в исторической ретроспективе, какие тенденции и стратегии доминировали в этой сфере человеческой деятельности. Новые подходы при определении основных единиц измерения физических величин обоснованы глобальными трансформациями международной системы метрологического обеспечения. Автор предлагает свое видение будущей системы метрологического обеспечения в области измерений массы.
Ключевые слова: Международная система единиц, метрология, фундаментальные физические константы, вакуумная система ватт-весов
Some Reflections on the Global Transformation of the International System of Units
Alexander A. Chernyshenko
The paper discusses issues related to new approaches in determining the basic units of the SI system. They are justi-
1 (от ред.) В новой рубрике представлены результаты исследований, выполненные студентами третьего курса Санкт-Петербургского политехнического университета им. Петра Первого под руководством их преподавателя кандидата технических наук доцента А.А. Чернышенко, статьей которого «Университетский семинар» открывается.
2 В статье используются материалы нашей ранее опубликованной статьи. См.: [15].
fied by global transformations of the International System of metrological support. Author shows in historical retrospect the trends and strategies dominated in this sphere of human activity. The reasons and grounds that led to the revision of the International System of Units and the redefinition of a number of basic units, such as the kilogram, Kelvin, Ampere, are analyzed. Difficult questions are formulated concerning the fact that the basic SI units today have become defined through fixed values of fundamental physical constants. The author offers his vision of the future metrological support system in the mass measurements.
Keywords: International System of Units, metrology, fundamental physical constants, vacuum system of Watt-scales
К началу истории
Когда говорят о метрологии, то вспоминаются слова Уильяма Томсона (Кельвина)3, которые часто цитируются сокращённо, как 'If you cannot measure it, then it is not science' (Если вы не можете это измерить, то это не наука). В развёрнутом виде цитата выглядит так: «Когда вы можете измерить то, о чем говорите, и выразить это в цифрах, вы что-то знаете об этом; но когда вы не можете измерить это, когда вы не можете выразить это в цифрах, ваши знания скудны и неудовлетворительны: это может быть началом знания, но вы едва ли, в своих мыслях, продвинулись до стадии науки, в чем бы ни заключался вопрос».4
Зачастую авторство этих слов приписывают Д.И. Менделееву, который был, хотя и младше на десять лет своего британского коллеги, но, скорее всего, был хорошо с ним знаком. Об этом свидетельствует и групповое фото, где стоят слева направо участники 52-го съезда Британской ассоциации содействия развитию наук (Манче-
3 Уильям Томсон, барон Кельвин (англ. William Thomson, 1st Baron Kelvin; 1824—1907) — британский физик, механик и инженер. Член (1851) и президент (1890—1895) Лондонского королевского общества, иностранный член Парижской академии наук (1877), почётный член Петербургской академии наук (1896).
4 Цит. по: [24].
стер, 1887). На снимке: Дж.П. Джоуль_(президент Ассоциации), Г.Э. Шунк, К. Шорлеммер, У. Томсон; сидят: Н.А. Меншуткин, Д.И. Менделеев, Г.Э. Роско.5
Необходимость измерять неизбежно выводит на вопросы о том, с чем следует соотносить измеряемый объект, что считать мерой измерения. Иначе говоря, мы выходим на понятие эталона, некоего идеального образца, который будет служить единицей измерения. Казалось бы, нет ничего проще, как договориться о такой единице измерения исходя из утилитарных задач, которые в нём нуждаются. Но, как показывает история развития измерительных систем, эталон в физическом смысле, как и идеал в философском, и определяется, и обеспечивается весьма непросто. Вот как об этом пишется в словарной статье знаменитого словаря Брокгауза и Эфрона: «Эталонами называют образцы мер, содержащие возможно точно определенное число единиц той меры, образцом которой должен служить эталон. <...> Эти эталоны раз навсегда измеряются с большой точностью в абсолютной мере; копируя их, создают другие эталоны, а сравнивая с ними однородные, подлежащие измерению величины, определяют и последние в абсолютной мере. <...> Наиболее важным свойством всякого эталона является его возможная неизменяемость от времени и окружающих условий. <...> Абсолютное измерение эталонов и сравнение их друг с другом представляет столь сложную задачу, что она иногда не по силам не только отдельным наблюдателям, но и прекрасно обставленным лабораториями. Ввиду этого все работы этого рода стараются в последнее время сосредоточить в особых правительственных, специально к тому приспособленных учреждениях. Первым таким учреждением явилось Bureau des Poids et Mesures в Севре близ Парижа; в Германии аналогичным учреждением является Physikalisch-Technische Reichsanstalt в Шар-лоттенбурге близ Берлина, в России — Главная палата мер и весов в СПб» [4, с. 136-137].
Эту сложность и неоднозначность в развитии системы мер и весов подчёркивают все историки науки, которые
5 Фото хранится в архиве Музея Д.И. Менделеева (СПбГУ).
99
зачастую начинают исчисление метрологической истории с библейских времён.6 Здесь мы даже встретим такое понятие как «библейская метрология», которое использовал Дмитрий Иванович Прозоровский в своих обзорах по истории становления систем измерения [11; 12]. Вообще в российской традиции фундаментальные исторические работы о системе мер и их значении для жизни человека появляются в первой половине XIX в. Из ранних авторов, кроме Прозоровского, следует указать таких как Ф.И. Петрушевский [9; 10], П.И. Рейнбот [13], Ю.Ф. Виппер [3], С.К. Кузнецов [5].
Говоря о начале сугубо российской традиции, сошлёмся ещё раз на Прозоровского, который писал: «История не знает другого Русского веса, кроме "законного", т.е. "указного". В договорах Олега (912) и Игоря (945) с греками в литры переложено количество серебра, установленное за известное действие "по закону Русскому" (Полн. Собр. Лет., ТЛ, стр.14 и 22),7 впоследствии изложенному письменно (в Русской Правде). В 996 году св. Владимир, поручая заве-дывание весами Духовенству, повелел: "Пискупу блюсти без пакости, ни умалити, ни умножити, за все то дати ему слово в день суда великого, яко же о душах человеческих" (Допол. к Ист. Акт., ТЛ, №1.)».8 Прозоровский подчёркивал, что «Русские ни сами не изобретали веса, ни заняли его от инуду;9 в первом не было надобности, ибо вес уже существует повсюду и Русские знали его; второго не позволяли сделать благоразумие и чувство независимости, отличительное качество Русского духа, который или решительно отвергает чуждое, или, заимствуя оное, переделывает на свой лад: средины нет. Так именно и поступили наши предки в отношении к весу. Иностранными весами они воспользовались как образцами, по коим учредили свой особенный независимый вес, делением и содержанием не
6 Хотя античность также упоминается, как первая точка отсчёта. См., например: [22].
7 Цит. по: [11, ^125].
8 Там же.
9 Инуда (старосл.) - в ином месте.
похожий на образцы» [11, с. 124-125]. Известно, что в XVI веке «вес решительно сделался казённым», образцы, утверждённые правительством, рассылались по городам и поверялись время от времени. В Пскове для наблюдения за весом было создано (1665) особое учреждение, а в Московской Оружейной Палате хранится серебряный образец фунта и вески с именем царя Михаила Фёдоровича.
Ну а после революции 1917 года в молодом советском государстве метрологические службы становятся делом чрезвычайной государственной важности. Под патронажем НКВД СССР и Совнаркома регулярно издаются журналы «Метрология и поверочное дело» [6; 7] и «Измерительная техника» [8]. В этом нет ничего необычного, как пишет Прозоровский, «во все продолжение нашей истории правительство понимало важность веса и никогда не исключало его от своего влияния. Если в древнем весе замечается иногда неопределённость, то это происходило не от невнимания правительства, а от неразвития управления и простоты обычаев» [11, с.127]. Вместе с тем, с начала XX века метрология активно и широко входит в повседневность людей, и появляется необходимость в составлении удобных руководств и справочников для них.10 Понимание и развитие систем физических измерений, от ранних элементарных до сложных современных, обсуждаются в научном сообществе. Современный британский физик и философ Robert P. Crease, говоря о традиции исторического анализа в области метрологии, в своей книге показывает, что метрология всегда имела огромное значения для социальной жизни. И сегодня «миллионы транзакций каждый день зависят от надёжной сети мер и весов». Криз строит ретроспективный взгляд на то, как непросто было создать такую сеть, как развивалась эта международная система: от связи между музыкальным тоном и расстоянием в династиях Древнего Китая и использованием статуэток для измерения золота в Западной Африке до создания французской метрической и британской имперской систем. Криз предлага-
10 См., например: [1; 14].
ет читателям одно из величайших философских и научных приключений в истории [19].
Метрологическая революция
Очевидно, что система измерений, и единицы измерений вошли в повседневную жизнь человека уже в раннюю историю человечества. И на протяжении всей истории постоянно развивались и внедрялись в самые широкие сферы человеческой деятельности. Но процессы, которые мы наблюдаем здесь сегодня, носят поистине революционный характер. С одной стороны, в эту эпоху быстрых технологических изменений растёт запрос на темпы развития науки и технологий для их эффективной адаптации на благо общества и массового потребителя. С другой, мы становимся все более зависимыми от технологий для нашего комфорта, удобства и безопасности. Двадцатый век поставил остро эти тревожные вопросы, которые становятся делом государственной важности для современных обществ. В ежегодном докладе Национального бюро стандартизации США (National Bureau of Standards U.S.) подчёркивалось, что большинство приборов и машин, которые покупает человек, становятся все сложнее. Качество и надёжность не такие, какими они могли бы быть, услуги по ремонту дороги и медленны. Рынок услуг стремительно меняется: между производителем, продавцом и потребителем дистанции огромного размера. Даже еда расфасована так, чтобы мы не могли прикоснуться к ней, понюхать или попробовать её, прежде чем забрать домой. Но реальность времени такова, что мы не вернёмся к более простому рынку: сегодняшние супермаркеты и массовые торговые точки существуют потому, что они являются наиболее эффективными системами для вывода продуктов массового производства на рынок со многими миллионами потребителей. И мы вряд ли вернёмся к более простым продуктам. Таким образом возникает зависимость человека от встроенной безопасности и надёжности продуктов, которые он покупает. Если мы не научимся контролировать нежелательные побочные эффекты технологий, мы разрушим наследие чистого воздуха
и воды, как базовой системы жизнеобеспечения, от которых зависит само наше существование.11
Перед национальными измерительными лабораториями встаёт задача не только обеспечения этой самой безопасности, но и сделать систему стандартизации доступной массовому потребителю. Осознание формулируется ещё в 1970-е годы. Например, в годовом отчёте американского Бюро стандартизации читаем: «Мы движемся в двух направлениях, во-первых, чтобы повысить точность измерений, а во-вторых, чтобы сделать улучшенные стандарты и методы измерения доступными для тех, кто в них нуждается» [16, с.7]. Современные коммуникационные компьютеры и системы для обработки данных и управления процессами; медицинские технологии; высокоточные производственные процессы и растущее количество продуктов частично обязаны своим существованием усовершенствованиям в измерении таких переменных, как длина.
Вызовы для метрологов
Сегодня в системе метрологического обеспечения в целом, происходят изменения, связанные с переопределением основных единиц системы СИ, таких как метр, килограмм и других.12 Новые определения основных единиц теперь опираются на основные фундаментальные константы. Это, в свою очередь, означает, что эталоны и средства измерений, которые опираются на фундаментальные константы, становятся предпочтительными, а на языке метрологов - первичными, в том числе и эталоны производных единиц системы СИ, такие, как эталоны в области измерений давлений. «СИ не является статичной, она отслеживает прогресс в области метрологии, поэтому некоторые решения были отменены или изменены; другие были уточнены добавлениями» [25, р.48]. Произошедшая трансформация Международной системы единиц ставит ряд вопросов перед международным метрологическим сообществом: «А что изменится для метрологов, работающих на местах?», «Что
11 См.: [16, с.6].
12 См., например: [2; 15; 20; 23; 28].
будет с производными единицами, такими как давление, сила и другими?» и т.д. И конечно важны и анализ изменений, которые возможны в ближайшей перспективе в области измерений, и учет их для выбора направлений технологического развития.
Точно так же, как первоначальная концепция метрической системы выросла из проблем, с которыми учёные сталкивались при работе со средневековой системой, так и новая система выросла из проблем, с которыми столкнулось широкое научное сообщество при распространении подсистем, импровизированных для обслуживания конкретных дисциплин. Стало очевидно, что первоначальные стандарты XVIII века не были точны в той степени, в какой этого требовали научные достижения XX века; требовались новые определения. После длительных дискуссий на 11-й Генеральной конференции по мерам и весам (General Conference on Weights and Measures), собравшейся в Париже в октябре 1960 году, научное сообщество сформулировало новую Международную систему единиц (сокращённо СИ). В дальнейшем в СИ вносились поправки последующими созывами конференции. Были приняты и определены ряд базовых единиц. Как сказано в брошюре Bureau international des poids et mesures (BIPM): «С момента своего создания в 1960 году резолюцией, принятой Генеральной конференцией мер и весов (CGPM) на ее 11-м заседании, международная система единиц (СИ) используется во всем мире в качестве предпочтительной системы единиц и в качестве основного языка науки, техники, промышленности и торговли. Эта брошюра по СИ опубликована Международным бюро мер и весов (BIPM) для объяснения и продвижения СИ» [17]. В ней собраны наиболее важные резолюции CGPM и решения Международного Комитета по мерам и Весам (CIPM), касающиеся метрической системы с момента первого заседания CGPM в 1889 году.
СИ всегда была удобной и динамичной системой, которая развивалась для использования новейших достижений науки и техники. В частности, огромный прогресс, достигнутый за последние 50 лет в области атомной физики и квантовой метрологии, позволил пересмотреть определения
секунды и метра и скорректировать практическое представление электрических единиц. Что позволяет использовать преимущества атомных и квантовых явлений для достижения при создании этих единиц уровней точности, которые ограничены только нашими техническими способностями, а не самими определениями. Эти научные достижения, а также развитие технологий измерения привели к изменениям в СИ, которые были описаны в предыдущих изданиях этой брошюры.
Девятое издание брошюры по СИ было подготовлено после того, как СОРМ на своём 26-м заседании принял ряд глубоких изменений [18]. Был предложен новый способ формулирования определений единиц в целом и определений семи базовых единиц в частности, установив числовое значение семи констант, определяющих СИ. Среди этих констант есть фундаментальные константы природы, такие как постоянная Планка и скорость света. Таким образом, определения берут за основу современное понимание законов физики. Впервые был предложен полный набор определений, ни одно из которых не относится к физическим стандартам, свойствам материала или описаниям измерений. Изменения, внесённые в СИ, позволяют реализовать набор единиц на уровне точности, который в конечном итоге ограничен только квантовой структурой природы и нашими техническими способностями, но не самими определениями. Любое действительное уравнение физики, связывающее константы, определяющие СИ, с единицей измерения, может быть использовано для ее получения. Это открывает новые возможности для инноваций, поскольку единица измерения достижима в любом месте с растущим уровнем точности по мере развития технологий.13
Таким образом, этот пересмотр СИ, принятый СОРМ в ноябре 2018 года,14 явился фундаментальным историческим достижением. Новые определения, как следует из текста доклада, должны были вступить в силу с 20 мая
13 См.: [17].
14 См.: [18].
2019 года, годовщины подписания Конвенции об измерениях, отмечаемой Всемирным днём метрологии.15 Был принят также ряд префиксов, которые могут использоваться с единицами СИ для выражения значений величин, значительно больших или меньших, чем сама единица СИ [26].
В своей книге «От артефакта к атому» физик Терри Квин написал об этом событии, как о «величайшем изменении в мировой системе мер и весов» [29]. Терри Квин в 1988-2003 годы был директором Международного бюро мер и весов (BIPM) и хорошо понимал, как он пишет, внутреннюю историю того, что привело к этим изменениям, начиная с событий, связанных с основанием в 1875 году, и до настоящего времени. В ней прослеживается не только эволюция науки, но и история ключевых личностей и событий. Международное бюро мер и весов прошло путь от первой международной научной лаборатории до признанного центра мировой метрологии, решающего задачи сохранения новых международных стандартов метра и килограмма и проведение исследований для развития науки измерений. Непросто складывается переопределение последнего оставшегося артефакта, килограмма, в терминах фиксированной величины для одной из фундаментальных констант физики, постоянной Планка.
В ежегоднике BIPM Annual Review 2023/2024 читаем «Новое определение килограмма дает любому национальному институту (NMI) возможность реализовать килограмм, либо с помощью весов Киббла, либо с помощью метода X-ray Crystal Density (XRCD) рентгеновской кристаллической плотности (XRCD). Поскольку Консультативный комитет по массе и связанным с ней величинам (CCM) считает, что всемирное единообразие таких независимых реализаций недостаточно, распространение единицы массы в настоящее время координируется на международном уровне, основываясь на так называемом «консенсусном значении», пока не будет достигнуто удовлетворительное согласие между независимыми реализациями. Консенсусное значение определяется и регулярно обновляется как арифметическое
15 См.: [25].
среднее контрольных значений ключевых сравнений (КСИУб) последних трех ключевых сравнений, которые В1РМ организует каждые два или три года» [21].
Как следует из статьи, второе ключевое сравнение, CCM.M-K8.2021, было запущено во второй половине 2021 года и завершено в начале 2023 года. В нем семь институтов, включая В1РМ, участвовали с весами Киббла и два с методом XRCD. Сравнение подтвердило статистически значимое различие между двумя реализациями с наименьшими неопределенностями, которое уже наблюдалось в первом ключевом сравнении, CCM.M-K8.2019. После завершения второго ключевого сравнения второе консенсус-ное значение было определено как 1 кг - 7 ^ с неопределенностью 20 Он вступил в силу 1 марта 2023 года. Консультативный комитет по массе попросил национальные институты скорректировать значения своих эталонных эталонов массы на -7 ^ по отношению к предыдущим значениям, основанным на Международном прототипе килограмма, или на -5 ^ по отношению к первому консенсусному значению 2021 года. ССМ разрабатывает дорожную карту с действиями по решению проблемы постоянного отсутствия согласия между экспериментами по реализации.
Третье ключевое сравнение, которое изначально планировалось начать в конце 2023 года, было отложено на один год, чтобы дать национальным институтам дополнительное время для расследования причины расхождения. В1РМ продолжает предоставлять калибровки прототипов РЫг массой 1 кг и эталонов массы из нержавеющей стали для национальных институтов своих государств-членов. В течение 2023 года пять прототипов РЫг и двадцать один эталон из нержавеющей стали были откалиброваны для двенадцати национальных институтов. Прослеживаемость к новому определению была достигнута с помощью второго консенсусного значения ССМ 2023 года. Неопределенность калибровки составила 2 1^, при этом преобладающей была неопределенность 20 ^ консенсусного значения.
В состоявшемся пересмотре СИ, основанном на наборе констант вместо того, чтобы каждое определение указыва-
ло на определенное условие или состояние, что накладывает фундаментальное ограничение на достижимую точность, может использоваться любое соответствующее уравнение физики, связывающее конкретную константу (константы) с измеряемой величиной. Таким образом, основные единицы определяются в гораздо более общем виде, без ограничений, налагаемых современной наукой или технологиями, поскольку грядущий прогресс может привести к открытию неизвестных сегодня физических уравнений, которые позволят реализовать единицы различными способами, на гораздо более высоком уровне точности. При такой системе единиц в принципе не существует предела неопределенности, при которой единица может быть реализована. Исключением остается определение времени, для которого значение частоты перехода сверхтонкого расщепления невозмущенного основного состояния атома цезия-133 на данный момент используется в качестве основного определения. Разница между «определить с явной единицей» и «определить явное при помощи константы» можно наглядно проиллюстрировать с помощью двух определений Кельвина. Первоначальное определение единицы температуры - градуса Кельвина, основанное на фиксированном числовом значении температуры тройной точки воды, требует в конце измерений сравнить полученную температуру с температурой тройной точки воды. Новое определение, основанное на фиксированном числовом значении постоянной Больцмана, является гораздо более общим в том смысле, что любое термодинамическое уравнение, содержащее постоянную Больцмана, в принципе может быть использовано для определения термодинамической температуры в любой точке температурной шкалы.
Что касается килограмма, единицы, определение которой самым фундаментальным образом изменилось, то его воспроизведение или измерение может быть выполнено из любого уравнения физики, связывающего массу, постоянную Планка, скорость света и время. Различные методы, иллюстрирующие общий характер новых способов определения единиц, содержатся на веб-сайте В1РМ [27].
Вместо заключения
Хотя во множестве публикаций и говорится о том, что сегодня Международная система единиц опирается на фундаментальные физические константы и полностью отказалась от материальных эталонов, но это не так. Поскольку единица времени (основная единица) определяется с использованием вполне материального атома цезия-133. Видимо, следует ожидать и переопределения единицы времени. Человечество, опираясь в своих измерениях на фундаментальные константы, в некотором роде противоречит одному из принципов построения любой системы единиц, который гласит, что основа любой системы единиц - это, прежде всего ее удобство. Отметим и то, что не объяснен физический смысл некоторых констант, которые используются при реализации тех или иных единиц. Так, например, до сих пор нет однозначного понимания физического смысла так называемой постоянной тонкой структуры. Более того, в научных кругах идут споры, а постоянна ли постоянная тонкой структуры? Последнее, с философской точки зрения, ставит общий вопрос: а постоянно ли постоянное? Или постоянное может существовать только в каких-то ограниченных условиях? Еще раз подчеркнем и тот факт, что в настоящее время не получено согласованное удовлетворительное по точности значение единицы массы - килограмма, по результатам измерения различными методами и в различных странах в соответствии с принятыми новыми определениями основных единиц СИ. Тем не менее, переопределение основных единиц произошло, и с практической точки зрения нас, как патриотов своего отечества, скорее интересует вопрос: «А что в России происходит в этом направлении?» Следует сказать, что работы, направленные на реализацию единиц в соответствии с новыми определениями, в РФ уже ведутся. Так, например, в ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» ведутся работы по разработке весов Киббла. На наш взгляд, при построении таких весов следует рассматривать не только линейное перемещение электрической катушки в магнитном поле или такое же линейное перемещение маг-
нита относительно электрической катушки, с целью измерения магнитной индукции. Но следует, по аналогии с молекулами, учитывать существование еще и вращательной и колебательной степеней свободы. Причем следует отметить, что использование данных видов движения также позволяет измерить магнитную индукцию, с помощью, например, так называемого парадокса Фарадея. Кроме того, рассмотрение возможностей использования других видов движения при реализации единицы массы при помощи Киббл-весов являются, с нашей точки зрения, интересными и перспективными техническими и научными задачами. Эти и другие темы, связанные с глобальными изменениями в метрологии, сегодня важно учитывать и в учебном процессе при подготовке специалистов высокотехнологичных сфер. Мы признательны редакции журнала за возможность опубликовать результаты творческих работ студентов, который мы объединили общим названием «Опыт научных размышлений», а также собранные студентами пословицы и поговорки разных народов, в которых отражается система мер и измерений в культуре повседневности.16
Литература
1. Бабенко И.П. Метрология (мероведение): Руководство и справ. кн. для контор и лиц, занимающихся торгово-пром. делом. СПб., 1905.
2. Бронников К.А., Иващук В.Д., Калинин М.И., Мельников В.Н., Хрущёв В.В. О выборе фиксируемых фундаментальных констант для новых определений единиц СИ / / Измерительная техника. 2016. № 8. С. 11—15.
3. Виппер Ю.Ф. Греческая и римская метрология. М., 1873.
4. Гершун А.Л. Эталон // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона. Т. XLI (1904). С. 136-137. СПб., 1890-1907.
5. Кузнецов С.К. Древнерусская метрология: Курс лекций. Малмыж на Вятке, 1913.
6. Метрология и поверочное дело: Бюл. Глав. упр. мер и весов НКВД СССР. М., 1938.
16 В подготовке Приложение приняли участие студенты Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого.
7. Метрология и поверочное дело: Орган Ком. по делам мер и измерительных приборов при СНК СССР. М., 1939.
8. Измерительная техника: Орган Ком. по делам мер и измерительных приборов при СНК СССР. М., 1939.
9. Петрушевский Ф.И. Краткая европейская метрология, или описание главных мер, весов и монет, в Европе ныне употребляемых. СПб., 1842.
10. Петрушевский Ф.И. Метрология, или Описание мер, весов, монет и времясчисления нынешних и древних народов. СПб., 1831.
11. Прозоровский Д.И. Древний русский вес // Журнал Министерства народного просвещения. 1855. № 5. С.115-152.
12. Прозоровский Д.И. Древняя русская метрология. СПб., 1888.
13. Рейнбот П.И. Краткая метрология европейских госу-дарств. СПб., 1865.
14. Степанов П.Л. Скоромножитель и метрология: Настол. книжка для лиц продовольствующих людей или контролирующих продовольствие. Саратов, 1913.
15. Чернышенко А.А. «Эталон на столе» - новая реальность в условиях глобальной трансформации Международной системы единиц // Изв. СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2022. Т. 15, № 2. С. 5-22. doi: 10.32603/2071-8985-2022-15-2-5-22.
16. Annual Report of the National Bureau of Standards U.S. Department of Commerce, National Bureau of Standards, 1971.
17. Brochure Bureau international des poids et mesures (BIPM). URL: https://www.bipm.org/documents/20126/ 41483022/SI-Brochure-9-EN.pdf/2d2b50bf-f2b4-9661-f402-5f9d66e4b507 (30.11.2024).
18. Conférence générale des poids et mesures 26e réunion (13-16 novembre 2018). URL: https://www.bipm.org/documents/ 20126/30876792/CGPM26.pdf/9db96c32-a986-e32a-09f9-3ed7e6c77cf7 (30.11.2024).
19. Crease Robert P. World in the Balance: The Historic Quest for an Absolute System of Measurement. W.W. Norton & Company. 2011.
20. Davis Richard. An introduction to the revised international system of units (SI) // IEEE Instrumentation & Measurement Magazine. 2019. Vol. 22, no. 3. P. 4-8.
21. Dissemination of the kilogram from the second Consensus Value // BIPM Annual Review 2023/2024. URL: https://www. bipm.org/en/publications/annual-review (30.11.2024).
22. Girod du Saugey J. Manuel métrologique des peuples de l'antiquité, à l'usage des collèges et institutions: Ouvrage spécialement consacré à faciliter l'interprétation des auteurs classiques. Paris, 1837.
23. Le Système international d'unités (SI) / The International System of Units (SI). BIPM, 2019. URL: https://www.bipm.org/ en/publications/si-brochure/ (30.11.2024).
24. Oxford Essential Quotations (4 ed.) / / Edited by Susan Ratcliffe. Oxford University Press. Current Online Version: 2016. DOI: 10.1093/acref/9780191826719.001.0001. URL: https:// www.oxfordreference.com/view/10.1093/ acref/9780191826719.001 .0001/q-oro-ed4-00006236 (30.11.2024).
25. Report of the 24th meeting (8-9 October 2019) to the International Committee for Weights and Measures. URL: https:// www.bipm.org/documents/20126/41599401/24th%20meeting/744 a6879-6722-5b4f-f843-3aacbecb0e46 (30.11.2024).
26. Résumé de la Brochure sur le Système international d'unités (S.) SI-Brochure-9-concise-FR.pdf. URL: https://www. bipm.org/en/publications/si-brochure/ (30.11.2024).
27. SI-Brochure-9 Report of the 24th meeting (8-9 October 2019) to the International Committee for Weights and Measures. URL: https: //www.bipm.org/fr/publications/si-brochure (30.11.2024).
28. Stock Michael, Davis Richard, Mirandés Estefanía de and Milton Martin J T. The revision of the SI — the result of three decades of progress in metrology // Metrologia. 2019. Vol. 56, № 022001. doi:10.1088/ 1681-7575/ab0013.
29. Terry Quinn. From Artefacts to Atoms: The BIPM and the Search for Ultimate Measurement Standards OUP USA. 2012.
Прошлое и настоящее китайской единицы массы
Гуань Хаоюань, Пан Цзясюй, Чжан Цзяпэн, Ян Хаоган
Китайская мера и вес — это стандартные шкалы для измерения размеров, объема, веса и даже стоимости материальных объектов. Древнекитайская система мер и весов играла важную роль в стандартизации товарообмена, поддержании общественной стабильности и обеспечении государственной власти. Она является важным аспектом исследований древнекитайской политической системы, археологии и культурной истории. Система мер и весов в древнем Китае прошла долгий путь развития, от происхождения до зрелости и завершенности, и всегда была тесно связана с изменениями в древнекитайской социальной системе. С течением времени современные единицы измерения массы играют важную роль в китайском обществе и широко применяются в повседневной жизни и промышленном производстве, в то время как некоторые редко используемые традиционные единицы постепенно уходят в прошлое. В настоящее время основными единицами измерения массы в Китае являются килограмм (кг), грамм (г) и тонна (т). Килограмм, как основная единица международной системы единиц, широко используется в промышленности, транспорте и коммерции. Грамм — это 1/1000 килограмма, тонна равна 1000 килограммам. Однако в Китае все еще используются некоторые традиционные единицы измерения массы, такие как «цзинь» и «лянь».
Ключевые слова: китайская единица массы, современные единицы измерения, международной системы единиц, традиционные единицы измерения
Past and Present of the Chinese Mass Unit
Guan Haoyuan, Pang Jiaxu, Zhang Jiapeng, Yang Haogang
Chinese measurement is standard scale for measuring the size, volume, weight, and even value of material objects. The ancient Chinese system of measures and weights played an
