Метрична система – це міжнародна система мір, яка ґрунтується на десятковому принципі та є найпоширенішою у світі. Її поява пов’язана з епохою Французької революції: у 1795 році у Франції було офіційно запроваджено метр, кілограм та інші одиниці, створені на основі універсальних і природних величин. Мета нової системи полягала у тому, щоб замінити численні локальні міри, які відрізнялися від регіону до регіону, створивши єдину, зрозумілу та науково обґрунтовану систему.
У XIX–XX століттях метрична система поступово поширилася по світу. Сьогодні вона лежить в основі Міжнародної системи одиниць (SI), затвердженої в 1960 році. У більшості країн саме ця система є основною для вимірювань у науці, техніці, медицині, освіті та повсякденному житті. Наприклад, метр використовується для довжини, кілограм — для маси, літр — для об’єму, а градус Цельсія — для температури.
Як сформувалися позначення
1. Вибір метра
Першою базовою одиницею став метр. Його визначили як одну десятимільйонну частину відстані від екватора до Північного полюса вздовж меридіана через Париж. Такий підхід робив метр «природною» величиною, а не довільною умовністю.
2. Десяткова система
Замість складних дробів (як у футів чи дюймів), вирішили використовувати десятковий принцип:
1 метр = 10 дециметрів
1 метр = 100 сантиметрів
1 метр = 1000 міліметрів
Тобто всі поділи будувалися на числі 10, адже воно найзручніше для людини (у нас 10 пальців). Це була революція: попередні системи часто базувалися на 12 (дюйми в футах, унції у фунті тощо), що ускладнювало обчислення.
3. Літр і кілограм
Від метра вивели інші одиниці:
Літр = об’єм куба зі сторонами 10 см (тобто 1 дм³).
Кілограм = маса 1 літра чистої води при температурі плавлення льоду.
Таким чином, базові одиниці були взаємопов’язані й «логічні»: довжина → об’єм → маса.
4. Префікси
Щоб позначати більші або менші кратні, ввели систему префіксів:
«кіло-» (1000),
«дека-» (10),
«деці-» (1/10),
«санти-» (1/100),
«мілі-» (1/1000).
Пізніше до системи додали «мікро-», «нано-», «мега-» та інші. Всі вони ґрунтувалися на степенях числа 10, що забезпечувало універсальність.
5. Чому саме так виглядає система
Метрична система виглядає саме так тому, що її творці прагнули максимальної простоти та універсальності:
десяткові поділи – найзручніші для рахунку;
єдність одиниць – довжина, об’єм і маса взаємопов’язані;
універсальна основа – спочатку через розмір Землі, а нині через фундаментальні фізичні константи.
Цей підхід дозволив зробити метричну систему «мовою науки» та зручною основою для міжнародних стандартів.
Як змінювалося визначення метра та кілограма
Спершу метр визначали як одну десятимільйонну частину відстані від екватора до Північного полюса вздовж меридіана через Париж. Згодом для точності створили еталон — платинову лінійку з рисками. У XX столітті визначення кілька разів змінювали: спершу метр прив’язали до довжини світлової хвилі, а з 1983 року — до швидкості світла у вакуумі.
Подібна історія і з кілограма: він базувався на масі 1 літра води, пізніше — на платиново-іридієвому циліндрі, а у 2019 році остаточно «відв’язався» від фізичного предмета й почав визначатися через фундаментальні фізичні константи (зокрема сталу Планка).
Таким чином, десяткова структура залишалася незмінною, але еталони уточнювалися відповідно до розвитку науки.
Перехід на метричну систему: труднощі та курйози
Попри очевидні переваги, запровадження метричної системи не завжди проходило гладко. У різних країнах воно супроводжувалося спротивом, курйозами та навіть політичними дискусіями.
Велика Британія
У Британії метрична система почала поступово впроваджуватися з XIX століття, але населення довго трималося за традиційні імперські міри. Наприклад, у пабах досі подають пиво в пінтах, а відстані на дорожніх знаках вимірюють у милях. Водночас у магазинах і на виробництві активно використовують кілограми та літри. Це призвело до своєрідного «подвійного життя» системи вимірювань.
Сполучені Штати
У США офіційно застосовується US customary system (фути, дюйми, фунти, галони). Хоча ще в 1975 році Конгрес ухвалив «Metric Conversion Act», який мав стимулювати перехід, суспільний спротив був настільки сильним, що процес фактично зупинився. Американці звикли до своїх мір і навіть вважають їх «більш людяними», бо фунт чи дюйм легше уявити. Втім, у науці, медицині та військовій сфері США все одно користуються метричною системою.
Цікаво, що у 1999 році NASA втратила апарат Mars Climate Orbiter вартістю 125 млн доларів саме через плутанину в одиницях: одна група інженерів використовувала фунти сили, а інша – ньютон-секунди (метричні одиниці). В результаті розрахунки вийшли неправильними, і зонд увійшов в атмосферу Марса під занадто гострим кутом та згорів.
Канада та Австралія
Канада офіційно перейшла на метричну систему у 1970-х, але й досі можна зустріти паралельне використання: бензин продають у літрах, але в побуті люди іноді говорять про зріст у футах чи вагу у фунтах. Австралія ж зробила більш рішучий крок — там метрична система повністю замінила старі одиниці вже у 1980-х роках.
Інші країни
У низці африканських та азійських країн перехід на метричну систему також був непростим. Місцеві жителі часто зберігали традиційні одиниці, пов’язані з побутом (наприклад, «гарбуз» як міра зерна чи «кошик» для фруктів). Це створювало паралельні системи, які поступово зникали лише під тиском міжнародної торгівлі.
