Измерения прямые и косвенные
Прямое измерение — это измерение, при котором искомое значение величины получают непосредственно от средства измерений.
Косвенные измерения — измерения, при которых значение величины определяют (находят) путем вычисления (на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям).
Зачем нужны эталоны
Прежде всего, эталоны появились для обеспечения торговли, в том числе международной. Если мы обмениваем один товар на другой, то должны быть уверены, что метры сукна, килограммы зерна мы меряем одинаковыми единицами.
Вторая область, где необходимы эталоны,— это наука. Проблема качества измерения в науке и интернациональный его характер — вещь важнейшая. Кто-то из физиков сказал, что в любом знаке после запятой таится открытие: что-нибудь да найдете. И действительно: было сделано много открытий, когда повышалась точность измерений.
Старые эталоны
Международная система единиц (СИ), ныне действующая, берет начало в «метрической системе мер», разработанной французскими учеными в годы Великой французской революции. В качестве эталонов длины и массы исходно были предложены не зависящие от человека материальные объекты: длина 40-миллионной части Парижского меридиана — это метр, масса литра воды — это килограмм. Но это оказалось не практично, поэтому появился эталон метра в виде платинового (впоследствии платино-иридиевого) бруска. Эталоном килограмма стал цилиндр (гиря) — тоже сначала платиновый, потом платино-иридиевый. Гиря воспроизводила вес одного литра воды при температуре 4?С (наибольшая плотность). Для обеспечения единства измерений во всем мире эталоны были откопированы и розданы в страны—участницы Метрической конвенции, в том числе в Россию. Копии эталонов через определенные промежутки времени привозили обратно в Париж в Международное бюро мер и весов и сравнивали с исходным килограммом. За истекшее время — больше ста лет — массы разных копий эталона килограмма разошлись на десятки микрограмм. Это незаметно при бытовом применении, но для современного уровня науки уже существенно.