Вода как мера

Вода для человечества стала точкой отсчета. Она не только дает жизнь всему живому на Земле, но и издревле помогает людям ориентироваться в пространстве и во времени, отсчитывать, отмерять и анализировать.

Говорят, время течет, как вода. Видимо, такое сравнение пришло на ум еще древним египтянам. Возможно, глядя на дождь и тучи, сделавшие совершенно бесполезными солнечные часы, какой-нибудь мудрый жрец догадался, что время можно измерять и при помощи воды. И изобрел водяные часы.

Принцип действия предельно прост: сосуд заполняли до самого верха водой, которая затем вытекала через небольшое придонное отверстие. Древние египетские астрономы сумели с помощью таких часов измерить довольно точно диаметр Солнца.

Течение времени с течением воды связывали и представители других древних цивилизаций. Но всех превзошли в этом искусстве, конечно же, древние греки. Жители древней Эллады называли такие часы "клепсидрами", что в переводе означает "вор воды".

Для удлинения измеряемого интервала времени иногда часы состояли из нескольких сосудов. Клепсидрами пользовались повсеместно. Именно благодаря клепсидрам появилось дошедшее до наших дней выражение "ваше время истекло".

Со временем водой стали мерить все. Ведь только она присутствует на Земле во всех трех агрегатных состояниях и может легко превращаться из одного в другое.

При разработке метрической системы в 1793 году вода была использована для создания основной меры массы - килограмма и грамма.

1 г - это масса 1 см3 (миллилитр) чистой воды при температуре ее наибольшей плотности - 4°С. Следовательно, 1 кг - это масса 1 л (1000 см3) или 1 дм3 воды, а 1 т (1000 кг) - это масса 1 м3 воды. После принятия такой системы измерения массы был изготовлен эталон из платины и помещен на хранение в Архив Франции.

Температуру тоже научились мерить водой. В 1694 году Карло Ренальдини предложил принять в качестве двух крайних точек для измерения температуры таяние льда и кипение воды.

В 1714 году Габриэль Фаренгейт изготовил ртутный термометр. На шкале он обозначил три фиксированные точки: нижняя, 32 ° F - температура замерзания солевого раствора воды, 96° - температура тела человека, 212° F - температура кипения воды. Термометром Фаренгейта пользовались в англоязычных странах вплоть до 1970-х годов, а в США пользуются и до сих пор. Нам отсчеты температуры по шкале Фаренгейта кажутся не очень привычными. Например, в теплый летний день 26-27 °С термометр Фаренгейта покажет 80°.

В 1742 году шведский ученый Андерс Цельсий предложил шкалу для ртутного термометра, в которой промежуток между крайними точками был разделен на 100 градусов. При этом сначала температура кипения воды была обозначена как 0°, а температура таяния льда как 100°. И уже позднее современник Цельсия, знаменитый ботаник Карл Линней предложил поменять крайние точки местами.

Все высоты и глубины на земном шаре, будь то вершины высочайших гор или низменности, расположенные ниже уровня моря, отсчитываются от уровня моря. Почему?

Если бы каким-то чудом вдруг прекратились колебания, вызываемые сгонными и нагонными ветрами, приливами и отливами, то уровень моря установился бы в среднем положении - в положении равновесия.

Так как все моря и океаны соединены между собой, то, по закону сообщающихся сосудов, их уровень должен был бы стать одинаковым. Вот этот-то средний уровень моря, не изменяющийся в течение многих столетий, и принят в качестве исходной поверхности для отсчета высот на суше.

А чтобы установить положение среднего уровня, необходимо в течение ряда лет (не менее двух-трех десятилетий) непрерывно наблюдать за колебанием уровня воды в море.

Абсолютная высота отсчитывается обычно от среднего уровня того моря, на берегу которого расположена данная страна. Если страна находится вдали от морских берегов, измерения привязываются к среднему уровню ближайшего моря.

В России абсолютные высоты отсчитываются от среднего уровня Балтийского моря - от нуля Кронштадского футштока, высотное положение которого совпадает со средним многолетним уровнем Финского залива. За этим футштоком, установленным на каменном устое моста через Обводный канал в Кронштадте, ведутся непрерывные наблюдения.

Нуль футштока совмещен с горизонтальной чертой, высеченной на устое моста, и закреплен медной пластиной с надписью "Исходный пункт нивелирной сети России". Увидеть эту черту можно только тогда, когда уровень воды в канале ниже среднего (ординара).

Силами Disqus