Mērvienība
Mērvienība ir izvēlēta kāda mērāma lieluma vērtība, kurai mērīšanas procesā noskaidro, cik reižu tā ietilpst mērāmajā lielumā. Piemēram, ja par garuma mērvienību izvēlas centimetru, tad mērot kāda priekšmeta garumu, noskaidro, cik centimetrus garš tas ir. Ja par laika mērvienību izvēlas gadu, tad kādam cilvēkam var noskaidrot, cik gadus vecs viņš ir utml. Pastāv dažādas mērvienības un to sistēmas, vienu un to pašu mērāmo lielumu var izteikt arī vairākās mērvienībās.
Mērīšanas sistēmu attīstībaLabot
- Nepārprotamu iemeslu dēļ pirmās standarta mērījumu veikšanai tika izmantotas cilvēka ķermeņa daļas. Piemēram, olekts ir attālums no elkoņa līdz izstieptu pirkstu galiem. Agrāk šo mērīšanas sistēmu izmantoja Tuvajos Austrumos.
- Līdzīgi pirmās masas mērvienības bija veidotas pēc principa, cik daudz var panest cilvēks vai konkrēts dzīvnieks. Laika gaitā šīs aptuvenās standarta masas un garuma vienības izplatījās arī rietumu virzienā, tirgotājiem tās aizvedot uz Grieķiju un pēc tam arī uz Romas impēriju. Lai gan ķīniešu mērīšanas sistēmas attīstījās neatkarīgi no rietumu sistēmām, tās ļoti līdzinās tajā laikā lietotajām sistēmām reģionos ap Vidusjūru.
Ēģiptiešu olekts kļuva par pirmo standarta mērvienību ap 3000. g. p.m.ē.
Babiloniešu mēriLabot
- Senākā pazīstamā standarta masas mērvienība bija babiloniešu mina. Šekelis mūsdienās pazīstams kā izraēlas naudas vienība, taču tā tika saukta arī masas mērvienība, kas radusies Babilonijā. Babiloniešiem bija sava olekts. Tā bija aptuveni 530 milimetrus gara - nedaudz garāka nekā ēģiptiešu olekts. Babiloniešiem bija arī šķidruma tilpuma mērvienība ka. Tā bija vienāda ar tāda kuba tilpumu, kura šķautnes ir 100 milimetrus garas.
Babiloniešu un ēģiptiešu izveidotās mērvienību sistēmas pilnībā pārņēma heti, asīrieši, feniķieši un ebreji.
Tomēr līdz pat pirmajam gadsimtam p.m.ē., kad grieķi sāka dominēt Vidusjūras reģionu tirdzniecībā, nenotika īsta mērvienību standartizācija. Grieķi galu galā piekāpās romiešiem, kas pielāgoja ēģiptiešu sistēmu, un tā iekarojumu rezultātā izplatījās gan abās šajās impērijās, gan aiz to robežām.
Romiešu karavīri bija slaveni ar savu spēju pilnā kaujas apbruņojumā nosoļot 20 jūdzes dienā, tāpēc tā noteikti nav nejaušība, ka romieši mērvienības sistēmas ievērojamākais mantojums ir pēda. Tā atbilda cilvēka pēdas garumam, un to sīkāk dalīja 12 collās (unciae). Piecas pēdas bija vienādas ar dubultsoli jeb soli. 1000 soļi veidoja vienu romiešu jūdzi (mille passus), kas bija pirmais šāda attāluma oficiālais standarts.
Ēģiptiešu mēriLabot
Ēģiptiešu olekts radās aptuveni 3000. gadā p.m.ē. Vēlāk, kad ēģiptiešu faraons ieviesa melna granīta paraugu, pēc kura mērīt visus ēģiptiešu olekts stienīšus, tā kļuva par pirmo standarta mērvienību (etalonu).
Olekts sastāvēja no 28 pirkstiem, kas iespējams bija vienādi ar viena pirksta platumu. Četri pirksti veidoja delnu, pieci pirksti - plaukstu, bet 14 pirksti sprīdi. Lai radītu daļskaitlim līdzīgus mērus, pirkstu iedalīja sīkāk. Radās mērvienības no kurām vismazākā bija 1/16 pirksta, kas bija vienāda ar 1/448 karaliskās olekts.
Lai gan šie mēri šķiet ne īpaši ticami, ēģiptieši piramīdu būvniecībā tos izmantojā ārkārtīgi sekmīgi un ar ievērojamu precizitāti. Piemēram, Gīzas piramīdas Ēģiptē līdzīgas savā starpā ar precizitāti 0,05%, kaut gan tām ir milzīgi izmēri un to būvniecībā bijuši iesaistīti tūkstošiem cilvēku.
Viduslaiki: mārciņa, jards un stounsLabot
Pēc senajiem laikiem nāca viduslaiki. Tad Eiropā nostiprinājās ēģiptiešu, babiloniešu un grieķu pilnveidotie romiešu skaitļi, lai gan šajā laikā bija manāmi arī arābu un skandināvu skaitīšanas sistēmu elementi. Piemērām, romiešu masas pamata mērvienība libra kļuva pazīstama kā mārciņa, bet saglabāja saīsinājumu lb, tādējādi norādot uz tās romiešu izcelsmi.
Arī gadatirgi, kuri pulcēja tirgotājus no visas Eiropas 12. un 13. gadsimtā, veicināja standartizācijas ieviešanu. 1215. gada Lielā brīvību harta Lielbritānijā noteica pirmos standarta mērus, kas saglabājās gandrīz 600 gadus. Šajā laika tika noteikts, ka jards ir vienāds ar 3 pēdām, un katra no tām vēl tika sadalīta 12 collās. Tajā pašā laikā radās apjukums, jo tika arī noteikts, ka angļu stouns satur 14 mārciņas (nevienam nepatika darboties ar 14 daļām).
1963. gadā Lielbritānijas parlaments apstiprināja Mēru un svaru likumu, kurā pieņēma metrisko sistēmu, taču pāreja notika lēni. Pat mūsdienu mazumtirgotāji līdztekus metriskajām mērvienībām turpina uzrādīt cenas imperiālajās mērvienībās.
Revolūcija Francijā: metriskās sistēmas rašanāsLabot
1789. gada Lielās franču revolūcijas ietekme bija un joprojām ir jūtama visā pasaulē. Revolūcijas laikā franči ieviesa jaunu un gluži racionālu svaru un mēru sistēmu. 1791. gadā tika noteikts standarta metrs. 1799. gadā metriskā sistēma, kurā bija vienības metrs, grams un litrs, tika oficiāli pieņemta visā Francijā. Tā kā metriskā sistēma bija izveidota uz ļoti saprotamās decimālās skaitīšanas sistēmas pamata, tā izplatījās visā Eiropā līdz ar Francijas armijas iebrukumiem Napaleona vadībā. Pat pēc Napaleona nāves šī sistēma turpināja izplatīties, un 1868. gadā to pieņēma arī japāņi. 1875. gadā ASV parakstīja konvenciju par metriskās sistēmas pieņemšanu zinātniskiem mērķiem, taču ikdienā tāpat kā Lielbritānija turpināja izmantot veco imperiālo sistēmu.
SI vienībasLabot
Laikā, kad tika ieviesta metriskā sistēma, zinātne attīstījās milzu soļiem. Taču drīz vien izrādījās, ka jaunā sistēma nav pilnīgi piemērota, lai izpildītu prasības, ko tai uzstāda modernā zinātne. 1960. gada oktobrī Parīzē notika XI Mēru un svaru ģenerālā konference, kuras laikā tika pārstrādāta metriskā sistēma. Kopš tā laika ši sistēma ik pa laikam tika uzlabota. Šī jaunā starptautiskā mērvienību sistēma (jeb SI, kā to parasti sauc) atkal noteica metrisko vienību standartu, turklāt -, izmantojot zinātnes sasniegumus, jau ar daudz lielāku precizitāti (piemēram, konstantais gaismas ātrums vakuumā). Vairumam mērvienību tika atmests standarta metriskais likums, tā vietā tika izmantoti daudz precīzākie un konsekventie mērījumi.
Ir ierosinājums apvienot šo rakstu ar Starptautiskā mērvienību sistēma. |
SI pamatvienības un definīcijas
| SI pamatvienība | Definīcija |
|---|---|
| metrs | Attālums, ko gaisma veic vakuumā vienā 299 792 458 daļā sekundes |
| kilograms | Platīna un irīdija sakausējuma cilindrs, kas atrodas Starptautiskā mēru un svaru birojā Sevrā, Netālu no Parīzes (tas ir vienīgais joprojām izmantotais mērvienību starptautiskais etalons) |
| ampērs | Tādas nemainīgas elektriskās strāvas stiprums, kura plūstot pa 2 taisniem, bezgalīgi gariem, paralēliem, neievērojami maza šķērsgriezuma vadītājiem, kas novietoti vakuma 1 m attālumā viens no otra, rada 2 10-7 N lielu mijiedarbības spēku uz katru garuma metru |
| sekunde | Cēzija izotopa 133Cs atoma starojuma svārstību 9 192 631 770 periodi |
| kelvins | Termodinamiskās skalas vienība, kas vienāda ar 1/273,15 no ūdens trīskāršā punkta termodinamiskās temperatūras |
| kandela | Gaismas stiprums, kādu izstaro 1/600 000 m2 liela platīna virsma 2042 K temperatūrā un 101 325 Pa spiedienā |
| mols | Vielas daudzums, kas satur tikpat daudz elementārvienību, cik atomu ir 12 gramos oglekļa izotopa 12C |
Vienību daudzkārtņi
| Skaitlis | Priedēklis | Simbols |
|---|---|---|
| 1/1 000 000 000 000 000 000 (10-18) | ato | a |
| 1/1 000 000 000 000 000 (10-15) | femto | f |
| 1/1 000 000 000 000 (10-12) | pico | p |
| 1/1 000 000 000 (10-9) | nano | n |
| 1/1 000 000 (10-6) | mikro | μ |
| 1/1 000 (10-3) | mili | m |
| 1/100 (10-2) | centi | c |
| 1/10 (10-1) | deci | d |
| 10 | deka | da |
| 100 (102) | hekto | h |
| 1 000 (103) | kilo | k |
| 1 000 000 (106) | mega | M |
| 1 000 000 000 (109) | giga | G |
| 1000 000 000 000 (1012) | tera | T |
| 1 000 000 000 000 000 (1015) | peta | P |
| 1 000 000 000 000 000 000 (1018) | exa | E |
SI vienības
| Vienība | SI nosaukums | Simbols |
|---|---|---|
| Starojuma absorbētā doza | grejs | Gy |
| Vielas daudzums | mols | mol |
| Elektriskā kapacitāte | farads | F |
| Elektriskais lādiņš | kulons | C |
| Elektriskā vadītspēja | sīmenss | S |
| Elektriskās strāvas stiprums | ampērs | A |
| Elektriskā pretestība | oms | Ω |
| Darbs, enerģija, siltuma daudzums | džouls | J |
| Spēks, svars | ņūtons | N |
| Frekvence | hercs | Hz |
| Apgaismojums | lukss | lx |
| Induktivitāte | henrijs | H |
| Gaismas plūsma | lūmens | lm |
| Gaismas stiprums | kandela | cd |
| Magnētiskā plūsma | vēbers | Wb |
| Magnētiskā indukcija | tesla | T |
| Plaknes leņķis | radiāns | rad |
| Spiediens, mehāniskais spiediens | paskāls | Pa |
| Starojuma ekvavilentā doza | zīverts | Sv |
| Radiācijas intensitāte | rentgens | r |
| Nuklīda aktivitāte radioaktīvā avotā | bekerels | Bq |
| Termodinamiskā temperatūra | kelvins | K |
Ārējās saitesLabot
Vikikrātuvē par šo tēmu ir pieejami multivides faili. Skatīt: Mērvienība.
- Encyclopædia Britannica raksts (angliski)
- Krievijas Lielās enciklopēdijas raksts (krieviski)
- Enciklopēdijas Krugosvet raksts (krieviski)