Исторический очерк
Знание истории предмета необходимо
Для правильного движения вперед.
Д. И. Менделеев
Необходимость в стандартизации возникла намного раньше, чем появился сам термин, обозначающий деятельность по упорядочению. Стандартизация, метрология и сертификация, как формы оценки соответствия, являются инструментами обеспечения качества продукции и услуг. На ранних ступенях развития человеческого общества, когда еще не существовало самого понятия стандартизации, можно выявить ее первые проявления. С древнейших времен людям приходилось иметь дело как с единицами мер, так и с гарантией качества различных изделий. В любом обществе измерения были основой отношений людей между собой, с окружающими предметами, природой. Как только человек начал строить жилища, изготовлять орудия труда, посуду, он столкнулся с необходимостью применения мер. Важно заметить, что любая мера в древнем мире - это стандарт.
Как только в древних обществах начал появляться избыточный продукт, возникла возможность обмена. Со временем, обменные отношения превратили продукт в товар. Потребность в измерениях стала насущной. Первоначально люди не знали точного определения размеров и количества. Измерения были примитивными и приблизительными. Такими же неточными были и применяемые «стандарты». Уже в бронзовом веке можно встретить элементы стандартизации – формы отливок для массового производства различных инструментов.
Во времена первобытнообщинного строя производство и обмен между общинами стали регулярными. Торговля способствовала развитию системы мер. Позднее единицы меры были необходимы для работ по сооружению святилищ и других зданий.
Еще в Ветхом Завете имеются упоминания о содержании золота, серебра и меди при чеканке монет.
Возникновение метрологии и стандартизации уходит глубоко в древность. Меры измерения появились в государстве Шумер в долине двух рек – Тигра и Евфрата в IV тысячелетии до новой эры. Тогда же система мер появилась и в Древнем Египте. Впоследствии шумерская система мер измерения была использована практически всеми государствами Ближнего и Среднего Востока: Аккадом, Вавилоном, Эламом, Ассирией, Урарту, Финикией, Персией, Мидией и др. Соединившись с египетскими мерами, шумерская система положила начало античной системе мер, а затем европейской и восточной метрологиям, в том числе метрологии Древней Руси.
Меры переходили из страны в страну, из века в век, меняли свое название в связи с переводом с одного языка на другой, изменяли свою величину.
Первые меры длины были связаны с размерами человеческого тела. Развитие ремесел, а затем промышленности и торговли, международные отношения привели к созданию международной системы измерения – системы СИ.
Важнейшим фактором развития стандартизации и метрологии, как части науки, была хозяйственная практика. Нужна была не просто выработка системы мер, а также создание приемов определения площадей полей, объема зернохранилищ и искусственных водоемов, расчетов рабочих норм при копке каналов. В строительстве и ремесле было не обойтись без мер и стандартов.
Шумеро-Вавилонская система мер внесла свой вклад в развитие стандартизации и метрологии и дошла до наших дней. Шестидесятеричная позиционная система счисления используется и сейчас, когда мы оперируем градусами или часами.
В Древнем Вавилоне за единицу массы принимали талант – массу воды, наполняющей сосуд определенной вместимости, из которого равномерно вытекает вода через отверстие определенного размера, в течение одного часа.
Около 5000 лет назад ученые Древнего Вавилона ввели систему обозначения чисел. Единицы массы, как и единицы длины, устанавливались по природным образцам. Обычно по массе какого-нибудь семени. До сих пор массу драгоценных камней определяют в каратах – 0,2 г. Это масса одного из видов бобов.
Из истории Вавилона:
Вавилонское государство располагалось в Азиатском Междуречье (между реками Тигр и Евфрат). Первые государства на этой территории возникли в начале 3-го тысячелетия до н. э. Это были небольшие города-государства, в общественном и государственном строе которых длительное время сохранялись пережитки родоплеменной организации. Древнейшим населением страны, заложившим основы цивилизации в Междуречье, были шумеры. От этого народа получило свое название государство Шумер, история которого насчитывает семь веков.
К северу от шумеров в Междуречье проживали аккадцы, которые постепенно захватили всю территорию Шумера и создали мощное Шумеро-Аккадское царство, просуществовавшее почти 100 лет.
Около 2000 г. До н. э. Междуречье было захвачено кочевниками-амореями, победившими в борьбе с Шумеро-Аккадским царством. Кочевники широко расселились на территории царства. Одним из опорных пунктов амореев стал крупный город Вавилон. Он имел удобное географическое положение, что привело к его возвышению. Вавилон становится столицей небольшого царства. Первые пять вавилонских царей значительно расширили свои владения. При шестом царе, имя которого было Хаммурапи, Вавилон стал столицей огромного государства, включавшего большую часть Междуречья. Созданное Хаммурапи государство, получило название Вавилония.
К концу 3-го тысячелетия до н. э. была создана шумеро-вавилонская математика. Вавилоняне широко использовали созданную еще шумерами шестидесятеричную позиционную систему счета, на основе которой составлялись вычислительные таблицы: деления и умножения чисел, квадратов и кубов чисел и их корней (квадратных и кубических). Вавилоняне решали квадратные уравнения. Помимо планиметрических задач, решали и стереометрические, связанные с определением объема различного рода пространств, тел. Вавилонские ученые широко практиковали черчение планов полей, местностей, отдельных зданий. Больших успехов они достигли в химии, имевшей чисто прикладной характер. Сохранились многочисленные рецепты изготовления бронзы, а также глазури и многокрасочных поливов на керамике, датируемые 2 тысячелетием до н. э.
Сутки делились на день и ночь, которые состояли из двенадцати часов. Час был равен времени истечения воды из сосуда кубической формы. Длина ребра этого куба была принята за единицу длины так называемый священный фут. Площадь квадрата со стороной, равной 1 футу, являлась единицей площади. Объем куба с ребром 1 фут являлся единицей объема. Масса кубического фута воды составляла вавилонский талант – древнейшую единицу массы. Таким образом единицы различных величин оказались связанными между собой. Однако, одной единицы для измерения величины мало.
В Египте эпохи правления Птолемеев широкое развитие получили математические науки. Благодаря дошедшим до нас папирусам можно судить о системе счисления, которую использовали древние египтяне для расчетов. Существовали следующие меры длины: локоть (длина предплечья до кончика среднего пальца), он подразделялся на ладонь, пядь, ступню и палец. С точки зрения современных измерений, длина одного локтя – 466 мм, ладони – 66, 5 мм, пальца – 16, 6 мм. Локоть состоял из семи ладоней, ладонь из четырех пальцев. Практически все постройки, возведенные в Египте эпохи правления династии Птолемеев, имеют строго рассчитанные размеры. Высота пирамиды Хеопса составляет 146, 6 м или 442 локтя 100 ладоней. Пирамида Снофу – 93, 2 м или 200 локтей.
Во всех направлениях культуры и науки Древнего Египта прослеживается определенный математический порядок. Даже длина папирусов, которые использовались для письма школьников, была строго определена и составляла 10 пальцев или 16, 6 см. Египтяне изготавливали линейки из камня или дерева, на их поверхность наносилась шкала с делениями. Вес измеряли гирями и весами. Весы появились в Египте еще в эпоху Древнего царства, но тогда ими пользовались только ювелиры и золотых дел мастера. Гири изготавливались из полированного камня и имели круглую или прямоугольную форму. Начиная с Нового царства стали применять бронзовые гири в форме животных. Самой распространенной мерой веса был дебен – 91 грамм. Он делился на 10 частей – кебет. Одно шати соответствовало 0,5 дебена. Дебен из бронзы использовался для меновой торговли с соседними странами или при сборе налогов. Для измерения объема зерна использовался бочонок хекат – 4,5 литра, для вина и молока – амфоры – 13 литров. Более дорогостоящие жидкости, например, духи, измерялись в хену, что соответствует приблизительно 0,5 литра. На многих сосудах были рисунки, указывающие на объем сосуда.
В эпоху античности наименования мер широко применялись для обозначения номинала монет. Их значение связывалось преимущественно с массой серебряных монет, которые одновременно считались и денежными единицами, и мерой веса. На серебряных монетах делались зазубрины, по которым производился разлом для более мелкого расчета. От отломленных, рубленных, частей кусков серебра позже произошло слово «рубль».
Помимо мер длины, которые как правило основывались на размерах человеческого тела, появились меры площади, объема жидких и сыпучих тел, стандартизированные амфоры для вина и оливкового масла. Уже в 4 веке до н. э. гончарные мастерские стали выпускать стандартную продукцию, изготовленную с помощью прессов. В эпоху эллинизма в армиях были введены единые стандарты на снаряжение и вооружение. Римская империя полностью стандартизировала воинскую амуницию. Поставки для армии из специальных фабрик имели централизованный характер. В дальнейшем в Римской империи были разработаны стандарты на размеры кирпичей и глиняных труб для водопроводов.
Интересно, что изготовители товаров практиковали выдачу письменных гарантий качества своих изделий. «Заявления о соответствии», которыми были снабжены товары стали прообразом современной сертификации. Номенклатура товаров, на которые оформлялись подобные заявления, была очень широка и охватывала даже произведения искусства. Например, художники эпохи Возрождения гарантировали сохранность своих картин в течение 300 лет.
Разнородность в мерах вносила значительную погрешность при измерениях и усложняла взаимодействие метрических систем между государствами. Нужен был точно рассчитанный образец. Так возникло понятие эталон – средство измерения, предназначенное для воспроизведения и хранения единицы величины с целью передачи ее размера другим средствам измерений данной величины. Подобные эталоны в виде образцовых изделий из камня появились в Древнем Египте, Китае, Риме.
Можно с уверенностью сказать, что в Древнем Риме зародилась стандартизация в строительстве. Книга Луция Маммура (или Марка Витрувия Поллиона), жившего во 2-й половине 1 века до н. э., под названием «Десять книг об архитектуре» это наглядно иллюстрирует. Автор раскрывает секреты профессионального мастерства архитектора, пишет о технологии строительства храмов и других общественных сооружений, загородных усадеб, сельскохозяйственных объектов, рассказывает о применении строительных материалов, декорировании фасадов, использовании водопроводной техники, устройстве часов и различных машин.
В Древнем Риме при строительстве зданий и
