Мобильная версия пока недоступна

Люди измеряют физические величины гораздо дольше, чем эти величины стали называть физическими. Исторически первым начали измерять время: циклы дней и годов были заметны и очень важны для людей с древности. Почти так же давно люди начали измерять также расстояния, массы, объёмы и площади. Задача подобных измерений вставала независимо перед огромным множеством народов, зачастую даже не догадывавшихся о существовании друг друга. И все они приходили к собственным единицам измерения.

Если для времени ещё существуют "всемирные" ориентиры: сутки и год, то для расстояния или массы таких универсальных эталонов почти нет. Кое-как к ним можно причислить длины частей человеческого тела, но о недостатках подобных единиц мы уже говорили раньше. Эталонами массы часто выступали зёрна и плоды растений, но они не отличаются особым постоянством размеров, да и в разных странах произрастают очень разные. Поэтому неудивительно, что ко временам, когда физика стала наукой, в мире существовало огромное число единиц, почти никак не связанных между собой.

Со временем это стало проблемой. Мало того, что жители разных стран пользовались разными мерами, что очевидно осложняло торговлю, даже жителю одной страны было сложно сопоставить друг с другом измерения, например, линейных размеров сосуда (высоты, ширины, длины), его объёма и массы помещающейся в нём жидкости: все эти единицы опирались на разные эталоны и никак не были связаны между собой.

С развитием международной торговли и сложной техники возникла необъодимость создания не просто набора отдельных единиц измерения, но системы единиц, то есть такого их набора, в котором единицы измерения различных величин как можно более тесно взаимосвязаны друг с другом. Другой важнейшей задачей было сделать эту систему международной — то есть принятой всеми или хотя бы большинством стран мира.

Хорошо увидеть, чем отличается система единиц от простого набора единиц позволяют единицы измерения размеров и объёмов в современной международной системе и исторические единицы, до сих пор используемые в Соединённых Штатах Америки. В первом случае базовой единицей объёма является кубический метр, определяемый как объём куба, каждая сторона которого имеет длину в один метр. Хорошо знакомый вам литр — это одна тысячная кубического метра — тоже простая и удобная в расчётах доля. Таким образом, связь между единицами длины (метры) и объёма (кубические метры) оказывается простой и наглядной.

В то же время, ходовая единица измерения объёмов в США, галлон, в \(7{,}48052\) раза меньше объёма куба со стороной в один фут (одна из основных единиц длины в США) и в \(231\) раз больше объёма куба со стороной в один дюйм (другая часто используемая в США единица длины). Никакой изначальной взаимосвязи между этими единицами задумано не было, поэтому решение сложных задач с их использованием часто превращается в головную боль, и даже в США учёные в основном предпочитают международную систему единиц местной. Хотя американские единицы измерения иногда называют "имперской системой единиц", в строгом смысле именно системы они не образуют: скорее это просто "имперский набор единиц".