$ 65.48 € 75.39
16+
20 октября 2018, 05:14

Косая сажень в плечах ГЛОНАССа

Эволюция метрологии: от честного слова до наночастиц
22.05.2018, 12:57
Поверка приборов. Сверхточная диагностика и космический подход.
Фото: Олег Рукавицын

Скажет, как отрежет

Говорят, хорошо было в Древ­ней Руси. Лён, небесная синь, смелая рать. И люди, говорят, тогда были душой чище. Послед­нее – наверняка. Потому как без чистой души трудно созидать. Государство без экономики и торговли никак не строится. А вот об экономической справед­ливости в те времена говорить не приходится.

Если случался торговый спор, на суд шли к самому князю. Один купец говорит, что отмерил 100 локтей полотна, а другой, что было тех локтей только 80. А князь решительным жестом снимает с себя золотой пояс и перемеряет предмет спора. Вот и вся справедливость.

А через год, когда князь стал старше и, не дай бог, по­правился, снова менялась вся метрология в государстве. Так и торговали, измеряя справед­ливость саженями, вершками, плугами. Кто ростом выше, тот и в прибыли.

Под впечатлением от этой си­стемы мер и весов живём мы до сих пор, вспоминая поговорки про косую сажень в плечах, от горшка два вершка, и не отдаём при этом ни пяди земли.

Справедливости ради стоит заметить, что европейские го­сударства мало чем отличались. Знаменитый английский фут не что иное, как средний размер ноги человека. У кого стопа была длиннее, тот и землевладелец. Понятное дело, с таким безоб­разием не могло мириться раз­вивающееся общество.

 

Как бог на душу положит

Золотой княжеский пояс был первым метрологическим при­бором. Но князь был не один. Феодальных княжеств было множество. И приходилось им между собой торговать. В результате рождались лютые кон­фликты и обиды. Толстый князь неизбежно обижался на худого, поскольку получал меньше, чем отмерил бы сам. Тогда было при­нято решение передать справед­ливость в руки церкви.

Будучи институтом надго­сударственным и глобальным, божьи люди на некоторое время проблему решили. В приходах появились аналогичные друг другу «приборы» в виде линеек, аршинов, конских вёдер.

Кстати, из этого времени родом и название сегодняшней специальности «поверитель». И даже инженерный термин «до­верительная вероятность» тоже родом из тех времён.

Но общество эволюциониро­вало, и церковь утратила своё влияние на экономические про­цессы.

Межгосударственные кон­такты требовали большей точ­ности. С развитием промыш­ленного производства пришлось вводить единую систему изме­рений, а за несоблюдение тре­бований нещадно карать, ибо нарушение метрологических параметров грозило поражени­ем в войне или провалом эконо­мической политики.

И вот уже царь Пётр I пи­шет указ: «Приказываю ружей­ной канцелярии переехать из Петербурга в Тулу и денно и нощно блюсти исправность ру­жей. Пусть дьяки и подьячные смотрят, как олдермен клейма ставит, а буде сомнения, самим проверять. Буде заминка при­ключится в войске по недогляду дьяков, бить оных кнутами не­щадно по оголённому месту. Хо­зяину – 25 кнутов, дьяка отдать в писари, подьячного лишить вос­кресной чарки сроком на год».

Очередной скачок эволю­ции закончился тем, что миро­вое сообщество в 1875 году под­писало метрическую конвен­цию. Подписание состоялось в Париже. 17 стран договорились о том, что единство измере­ний необходимо всем. И если до тех пор некой физической константой, к которой были привязаны все определения, был сам человек и его части тела, то в конце XIX века были изготовлены эталоны из плати­ноиридиевого сплава.

Считалось, что он не окис­ляется, не подвержен темпера­турным воздействиям и, соот­ветственно, максимально точен. Эталон хоть и оторвался от че­ловека, но был всё ещё в преде­лах физической реальности. И только спустя пару столетий учёные поняли, что и эти эта­лоны не вечны, не идеальны, не отвечают потребностям обще­ства. Эталонный метр «похудел», поскольку на предметы мира вещного многое влияет. Понадо­билась новая система координат в оценке точности измерений. И мы покорили космос. Теперь ГЛОНАСС – наш вездесущий дальномер.

 

Частотные колебания

Чтобы не утомлять читателя захватывающей лекцией о том, как всего за несколько веков наука и техника рванули вперёд, перейдём сразу к дням сегод­няшним.

Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и спо­собах достижения требуемой точности. Слово, сложенное из греческих «мера» и «мысль».

Всемирный день этой науки отмечается 20 мая. Этот день как профессиональный праздник бу­дут отмечать в Государственном региональном центре стандар­тизации, метрологии и испы­таний в Оренбургской области.

Оренбургский ЦСМ – один из самых оснащённых в России. Его лаборатории располагают совер­шенно уникальным оборудова­нием, способным распознавать дефекты практически любой материи на уровне микрона.

Директор ЦСМ Сергей Бойко – кандидат технических наук. Чтобы не утонуть в научной тер­минологии, спрашиваем проще:

– Какой из ваших приборов самый уникальный? Чем могли бы помочь отечеству?

– Например, мы можем пре­дотвратить аварию на ГРЭС. Наш генератор виброчастот на уровне вторичного госу­дарственного эталона. То есть он максимально точен. И это далеко не самый уникальный прибор в наших лабораториях. Эволюция метрологии на сегодняшний день в буквальном смысле слова космическая. Если раньше константы измерений были привязаны к физическим величинам, то сегодня точность измеряется не в сантиме трах, а в тысячных долях микрона. Сегодня за единицу измерений берутся частотные колебания, скорость прохождения света за миллионную долю секунды. И всё это исходит из обществен­ных задач.

 

Наноидеальный человек

В лабораториях Оренбург­ского ЦСМ поверяются на точ­ность все диагностические при­боры регионального здравоохранения. Жизнь 2,2 миллиона оренбуржцев напрямую зависит от оренбургских метрологов. И, учитывая скорость развития диагностических приборов в ми­ровой практике, оренбургские метрологи не отстают.

Не только качество челове­ческой жизни можно проверить в нашем региональном центре. Высокоточные приборы газовой промышленности, оборонного комплекса и даже приборы учёта жилищно-коммунального хозяй­ства поверяются здесь же.

Тем, что наночастицами диа­гностируют онкологию, уже никого не удивишь. Однако у нанотехнологий есть и обратная сторона, не такая социально положительная. Наночастица обладает повышенной активной поверхностной энергией. И это знание весьма полезно, напри­мер, для оборонной промышлен­ности и для сельского хозяйства.

Мелкая дисперсная пыль при определённых условиях может иметь эффект самовоз­горания. Увы, эти самые опре­делённые условия могут быть не случайными. Просчитать и предупредить риски – это тоже задача современной метроло­гии. Уровень технологического существования человечества эволюционирует всё с той ж е скоростью света. И метрологи в этой эволюционной волне на самом гребне, на острие копья, на технологической передовой.

 

Елена Черных

Новости
все новости