در این مقاله به صورت مختصر در باره تاریخچه و واحدهای اندازه گیری تا قبل از آمدن واحدهای متریک توضیح می دهیم . در مورد واحدهای متریک در مقاله “سیستم واحدهای متریک “ توضیح می دهیم .
اندازه گیری مهمترین بخش در فیزیک می باشد و آموزش فیزیک از اندازه گیری شروع می شود و ما در این مقاله در مورد اندازه گیری و اهمیت آن توضیح کافی می دهیم ولی قبل از آن در مورد اهمیت فیزیک و ریاضی در دنیای علم توضیح می دهیم .
۱- اهمیت فیزیک و ریاضی
اهمیت مطالعه طبیعت و شناخت قوانین طبیعت برکسی پوشیده نیست . تمام پیشرفت ها بشر در عرصه تکنولوژی و مهندسی بخاطر شناخت و بکارگیری نیروهای طبیعت است و شناخت نیروهای طبیعت هم با شناخت علوم تجربی امکان پذیر می باشد.از میان علوم مختلف تجربی یعنی علومی که با تجربه و آزمایش بدست آمده ( فیزیک ، شیمی ، زیست شناسی ، ستاره شناسی … زمین شناسی) که تکنولوژی ما هم بر روی آن بنا شده است . همه به همدیگر مربوط می باشند ولی تقریبا بیشتر علوم مختلف تجربی به فیزیک وابسته هستند در حالی که علم فیزیک به هیچکدام وابسته نیست. و فیزیک هم به ریاضی وابسته میباشد.
۱) فیزیک Physics
فیزیک (Physics ) علم مطالعه خواص طبیعت می باشد . علم ماده و رفتار آن در فضا و زمان می باشد . منظور از ماده می تواند کهکشان ها و ستارگان و اجرام بزرگ سماوی باشد یا اجسام معمولی که ما هر روزه می بینیم و یا اجسام بسیار کوچک در حد اتم ها و ذرات زیر اتمی و… دانش فیزیک از مفاهیمی مانند سرعت و حرکت و… تا نیرو و انرژی و میدان های نیرو و… تا بارهای الکتریکی و موج و نور و …سایر مسائل صحبت می کند . بنابراین گستره دانش فیزیک بسیار وسیع می باشد . به صورت خیلی خلاصه :
هدف اصلی علم فیزیک بررسی و تحلیل طبیعت است و همواره این علم در پی آن است که رفتار طبیعت را در شرایط گوناگون درک و پیش‌بینی کند. پس همه علوم خواه ناخواه درگیر علم فیزیک می شوند .
۲) ریاضیات زبان طبیعت است
برای شناخت طبیعت و قوانین آن و کاربرد این قوانین در علوم گوناگون نیاز به دانش فیزیک می باشد ولی زبان طبیعت ریاضی می باشد و شناخت طبیعت بدون شناخت ریاضی ممکن نیست . بنابراین کسی که می خواهد در مورد قوانین طبیعت مطالعه کند باید با زبان ریاضی عمیقاً آشنایی داشته باشد .زیرا قوانین اساسی طبیعت را به هیچ طریقی نمی‌توان بیان کرد مگر به زبان ریاضی؛ در واقع: ریاضیات زبان طبیعت است .
گالیله می گفت:«ریاضیات،زبان طبیعت است و برای شناخت طبیعت و آشنایی با قانون های حاکم بر آن،باید این زبان،یعنی ریاضیات را فرا گرفت.»
ازاین رو در دوران آموزش متوسطه فیزیک و ریاضی باهم تدریس می شود و دررشته های دانشگاهی مهندسی و… ریاضیات در سطح بالاتری هم به واحدهای درسی اضافه می شود .
شکل شماره ۱- ریاضیات زبان طبیعت است
۲- تاریخچه اندازه گیری در دوران قدیم
تصور این موضوع برای ما مشکل است که در روزگاری بسیار دور انسان ها بدون ابزار و واحدهای اندازه گیری زندگی می کردند هزاران سال پیش انسان ها نه متر و ترازو و ساعت و… هیچ وسیله اندازه گیری نداشتند بنابراین هر روزه دعوا و درگیری بر سر مساحت و ابعاد زمین های کشاورزی و موادغذائی و حساب و کتاب و… پیش می آمد. و زندگی آنها مختل شده بود بنابراین بشر به فکر افتاد و توانست روش های ابتدائی برای اندازه گیری کمیت های مختلف مانند(بخصوص طول و مساخت و وزن و…)پیدا کند امروزه هم بدون اندازه گیری زندگی و تکنولوژی و تمدن ما مختل شده و هیچ معنائی پیدا نمی کند .
بنابر این اندازه گیری قدمتی به اندازه تاریخ دارد و هم زمان با شروع تمدن بشری (پیدایش کشاورزی و…) موضوع اندازه گیری مطرح شد. با این حساب علم اندازه گیری را می توان از قدیمی ترین علوم به حساب آورد در این بخش به طور مختصر به تاریخچه اندازه گیری می پردازیم .
۱) روش های تعیین استانداردهای اندازه گیری در گذشته
اولین قدم برای تعیین اندازه گیری تعیین واحد اندازه گیری بود. قدر مسلم در همان زمان نیز انسان ها دریافتند که واحد انتخاب شده باید استاندارد ( همه جا یکسان باشد) و همچنین قابل دسترس باشد . بنابراین از اعضای بدن (ﻃﻮل ﭘﺎ، ﻗﺪم، وﺟﺐ، پهنای چهار اﻧﮕﺸﺖ و…) استفاده می کردند ولی این روش نمی توانست استاندارد باشد زیرا اعضای بدن هر کس با دیگری تفاوت داشت . از این رو اعضای بدن پادشاهان و بزرگان را به عنوان واحد استاندارد طول در نظر می گرفتند . این روش در ظاهر جواب می داد ولی دو مشکل داشت . اول این که اگر قرار بود در هر منطقه اندازه اعضای بدن حاکم و پادشاه آن منطقه(کشور)را ملاک بگیرند استاندارد طول در کشورهای مختلف تفاوت کرده و یکسان نبود و باز هم در ارتباط بین کشورها و ملت هااختلاف پیش می آمد.
مشکل دیگر وقتی پیش می آمد که در همان کشور و منطقه با درگذشت پادشاه ویا اشغال کشور پادشاه و حاکمان جدید اندازه این واحدها را تعغیر می دادند و مردم را به دردسر می انداختند .
شکل شماره ۲ – اندازه گیری با کف پای افراد مختلف طول های متفاوتی بدست می آورد .
۲) نخستین قدم ها در مصر باستان برای اندازه گیری طول
در مصر باستان (حدود ۵۰۰۰ سال پیش)که یکی از قدیمی ترین تمدن های بشر می باشد با همین مشکل مواجه بودند ولی مصریان باستان دلیل مهمتری برای استاندارد کردن و تعریف واحدهای طول داشتند . زمین های کشاورزی آنها در کنار رود نیل بود و این رود هر سال طغیان می کرد و بعد از طغیان زمین های کشاورزی به زیر آب می رفت بنابراین کشاورزان مجبور می شدند دوباره این زمین ها را بین خود تقسیم کنند . بنابراین داشتن واحد طول مناسب برای تعیین مساحت زمین ها از اهمیت بیشتری نسبت به نقاط دیگر برخوردار برخوردار بود . آنها نیز همچون ملت های دیگر ابتدا از اجزای مختلف بدن خود استفاده می کردند ولی خیلی زود پی بردند که این روش استاندارد نیست و باعث اختلاف می شود . بنابراین حکومت مصر باستان تصمیم گرفت که استاندارد مناسبی برای واحد طول بسازد . آنها افراد بسیار زیادی با سایزهای مختلف (کوچک و بزرگ و… ) جمع آوری کرده و اعضای بدن (کف پا و دست و طول قدم و…) آنها را اندازه گرفته و یک میانگین برای آن بدست آوردند.اولین مقیاسی که بدین صورت بدست آمدکوبیت (cubit) نام گرفت که عبارت بود از فاصله آرنج تا نوک انگشت وسط (که در حدود ۵۲۴ میلیمتر بود ) آنها نمونه های سنگی ساخته و در همه جای کشور پخش کردند و همه را ملزم به استفاده از آن کردند ودر حقیقت اولین مترها را ساختند ولی مترهای سنگی چون بسیار سنگین بودند و حمل و نقل آنها مشکل بود تبدیل به مترهای چوبی شدند ولی مترهای چوبی نیز وقتی خیس می شدند اندازه آنها تعغیر می کرد و دیگر این که دچار پوسیدگی می شدند .بنابراین آنها واحد طول استاندارد خود را بر دیواره بسیاری از بناها حک کردند که هر کس بتواند متر خود را با استفاده از آنها بدست میزان کند .
شکل شماره ۳ – تعریف کوبیک
شکل شماره ۴ – مصریان باستان واحد طول استاندارد خود را بر دیواره معابد حک کردند تا هرکس بتواند متر خود را با آن مقایسه کند .
برای واحدهای بزرگتر هم استانداردهائی تعیین و استفاده از آنها را در همه جای کشور رایج کردند مثلا «فورلانگ» مسافتي بود كه يك دسته گاو نر زميني را شخم بزنند (قبل از آنكه به استراحت بپردازند) که بعدها تبدیل به فرسنگ شد. آنها چنان در این کار خبره شدند که توانستند «اهرام» مصر را بسازند. بدون استفاده از یک واحد طول استاندارد ساخت بناهائی مانند اهرام محال بود.
۳) بشر از چه زمانی شروع به اندازه گیری زمان کرد ؟
در زمان های گذشته اندازه گیری زمان برای کشاورزان مهم نبود زیرا آنها فقط صبح و ظهر و بعد از ظهر و…را می شناختند و آن هم با نگاه کردن به خورشید می توانستند بگویند که چه موقع از روز است . شب ها هم بوسیله ستارگان و… به صورت حدودی ساعات گذشته از شب را حساب می کردند .
با شروع شهر نشینی اهمیت اندازه گیری زمان بیشتر شد . نخست برای ثبت رویدادها و تاریخ کاشت محصولات و … سیستم های مختلف گاه شماری ابداع شد (برای مطالعه بیشتر در مورد گاه شماری به مقاله “ گاه شماری “ مراجعه کنید ) و بعد برای رسیدن به سر قرارها و کارهای متفرقه نیازمند تقسیم شبانه روز به قسمت های مختلف شد .
۴) مصریان پیش قدم شدند
مصریان نخستین تمدنی بودند که شبانه روز را به قسمت هائی به نام ساعت تقسیم کردند . آنها روز (از طلوع خورشید تا غروب خورشید)را به ۱۲قسمت و شب را هم به ۱۲قسمت تقسیم می کردند .بنابراین طول شبانه روز را به ۲۴قسمت تقسیم کردند.و از آن موقع شبانه روز ۲۴ساعته جا افتاد . دلیل این که شب و روز را ۱۲ قسمت تقسیم می کردند این بود که بجز انگشت شصت در بقیه انگشتان ۱۲بند داریم همچنین عدد ۱۲ عددی است که به همه اعداد ۲و۳و۴و۶ بخش پذیر است . (به همین دلیل سال را هم به ۱۲ماه قسمت کردند )
نکته مهم : آنها چون در نزدیک استوائی زندگی می کردند طول شب ها و روزها در ایام مختلف سال خیلی با هم تفاوت نداشت بنابراین ساعت های شب و ساعت های روز تفاوت فاحشی نداشتند . درحالی که در منطقه معتدله که طول روز و شب در ایام سال متفاوت است در آن مناطق طول ساعت ها در روزهای تابستان طولانی تر و در روزهای زمستان کوتاه تر بود و برعکس طول ساعت های شب در تابستان کوتاه و در زمستان بلند بود .
۵) مصریان چگونه ساعت ها را اندازه گیری می کردند؟
در حدود ۱۵۰۰ سال قبل از میلاد (۳۵۰۰ سال پیش) مصریان ساعت های خورشیدی پیشرفته ای داشتند که ساعت های روز را با دقت بسیار زیادی اندازه می گرفت . ساعت های خورشیدی آنها ابزاری به شکل T بود و با این وسیله فاصله طلوع و غروب خورشید را به ۱۲ قسمت تقسیم می کردند . برای شب هم ۳۶ ستاره را نشان کرده بودند که این ستاره ها در فاصله مساوی از هم قرار داشته که به مجموعه حلقه بهشت ها (Circle of Heavens)معروفند . با کمک این ستاره ها (همانند ساعت های خورشیدی )ساعت های شب را تعیین می کردند . همچنین ساعت های آبی و شمعی و…هم برای اندازه گیری زمان در شب (و همچنین روز) مورد استفاده قرار می گرفت . همچنین مصریان شروع یک شبانه روز جدید را از نیمه شب شروع می کردند که ما هم اینک همین کار را می کنیم .
۶) دقیقه و ثانیه از کی پدیدار شد ؟
در آن زمان تقسیم ساعت به قسمت های کوچکتر برای مردم عادی خیلی مهم نیود . تا اوخر قرن ۱۶ که ساعت های مکانیکی با عقربه های دقیقه شمار آمدند اندازه گیری دقیقه ها برای مردم مهم شد ولی حتی تا امروز هم اندازه گیری ثانیه ها برای مردم عادی اهمیت ندارد از این رو بسیاری از ساعت های امروزی هم ثانیه شمار ندارند . امروزه هم اندازه گیری ثانیه ها فقط برای منظور علمی و ورزشی و… اهمیت دارد .
ستاره شناسان بابلی برای محاسبات خود از سیستم ۶۰ تائی استفاده می کردند (زیرا ۶۰عددی می باشد که بر همه اعداد ۳۰، ۲۰، ۱۵، ۱۰،۱۲، ۶، ۵، ۴، ۳، ۲، ۱بخش پذیر است )بعدها ریاضیدانان و ستاره شناسان یونانی (مانند ابرخس و بطلمیوس و…)تکنیک های بابلی ها را گرفته و دایره را به ۳۶۰درجه و هر درجه را به ۶۰دقیقه و هردقیقه را به۶۰ثانیه تقسیم کردند ولی این تقسیم بندی ها قرن ها بعد در موردساعت اعمال شد. اولین بار ابوریحان بیرونی (دانشمند بزرگ قرن چهارم خورشیدی) پیشنهاد کرد که یک ساعت را هم به ۶۰ دقیقه و ثانیه تقسیم کرده و سیستم ۶۰ تائی را در مورد ساعت به کار برد .
۷) اندازه گیری جرم و وزن
تحقیقات باستان شناسی نشان می دهد که برای اندازه گیری وزن (در آن زمان هنوز مفهوم جرم مطرح نشده بود بنابراین آنچه مهم بود وزن اشیا بود) هم مصریان باستان پیشقدم بودند . حدود ۱۰ هزار سال پیش مصریان از دانه های حبوبات (لوبیا، عدس، ماش، نخود و… ) استفاده می کردند و بعدها از تخم درخت فردوسی (مرجان) که تخم بزرگی داشت استفاه کردند (وزن تخم این درخت۲/گرم می باشد که امروزه به قیراط که درجواهر فروشی ها به کار می رود تبدیل شده است) این واحدوزن بعدا به استاندارد کارات) (Carat تبدیل شد. مثلا هرمثقال (که امروزه هم کاربرد دارد )عبارت است از ۱۸نخود (وزن ۱۸نخود) و هرنخود ۴گندم می باشد و… واحدهای بزرگتر هم از روی همین واحد های کوچکتر تعریف شد . مثلا یک سیر را ۷۵ مثقال تعریف کردند و یک مُن(مُن تبریز معادل۳کیلوگرم) را برابر۴۰سیر و خروار(۳۰۰کیلوگرم )هم۱۰۰مُن و…
شکل شماره ۵ – درخت گل فردوسی
شکل شماره ۷ – تخم گل فردوسی
۳- واحدهای اندازه گیری در دوران مدرن
در دوران مدرن (بعد ازقرن ۱۶) روش های جدیدی برای اندازه گیری تعریف شد.در ابتدا کمیت های اصلی و فرعی مشخص شد و بر اساس آن سیستم های مختلفی مشخص شد .
۱) کمیت های اصلی و فرعی
سنگ بنا و ستون علم فیزیک کمیت های فیزیکی می باشد در فیزیک هر چیزی که مقدار آن با یک عدد مشخص شده و قابل اندازه گیری باشدکمیت فیزیکی نامیده می شود در این بخش ابتدا در مورد کمیت های اصلی فیزیکی توضیح داده داده و بعد سیستم های اندازه گیری را به اختصار توضیح می دهیم تعداد کمیت های فیزیکی خیلی زیاد است ولی مستقل از هم نیستند بنابراین از میان کمیت های فیزیکی چند کمیت را انتخاب می کنیم (که مهمترین آنها : جرم و زمان و مسافت می باشد ) و کمیت های دیگر را از روی آنها تعریف می کنیم این کمیت ها را کمیت اصلی و کمیت هائی که از روی کمیت اصلی تعریف شده اند (مانند: سرعت ، شتاب ، نیرو و…)را کمیت فرعی می نامیم. کمیت‌های فرعی بر اساس قوانین و فرمول های فیزیک (روابط ریاضی بین کمیت ها ) بدست می آیند .
۲) چه کمیت هائی را به عنوان کمیت های اصلی انتخاب کنیم
حال این سوال پیش می آید که در بین کمیت های مختلف چه کمیت هائی را به عنوان کمیت های اصلی در نظر بگیریم . مهمترین پاسخ این است که کمیت های اصلی را طوری باید انتخاب کنیم که ضمن این که کمترین تعداد از کمیت ها را انتخاب کردیم این تعداد بتواند توصیف کاملی از فیزیک بدهد . در ضمن کمیت های اصلی باید بیشترین کاربرد را در : فیزیک و تجارت و… علوم دیگر دارا باشد .
۳) سیستم های مختلف اندازه گیری
برای انتخاب کمیت های اصلی و تعریف کمیت های فرعی از روی آن انتخاب های مختلفی وجود دارد و بر اساس آن تعدادی از کمیت ها را به عنوان کمیت های اصلی انتخاب می کنند . در اینجا چند نمونه از سیستم های مختلف اندازه گیری را ذکر می کنیم . و در بخش های بعد در مورد هر کدام مفصل توضیح می دهیم .
۱-۳) واحدهای انگلیسی آمریکائی (US , UK ) : این سیستم از زمان قدیم در کشور انگلیس بوجود آمد و هم اینک تنها در آمریکا و لیبریا مورد استفاده قرار می گیرد واحدهای اصلی در این سیستم طول و جرم و زمان می باشد . واحدهای اصلی در این سیستم (یارد yd- واحد طول)، (پوندib – واحد جرم) ، ( ثانیهs – واحد زمان ) می باشد.(در بخش بعد درمورد سیستم انگلیسی توضیح می دهیم که با این سیستم کمی فرق دارد)
۲-۳)سیستم متریک : سیستم متریک برای نخستین بار در سال۱۷۹۱بعد از پیروزی انقلاب فرانسه توسط لاوازیه (شیمی دان معروف) ارائه شد و نخست در فرانسه و بعد به تدریج در تمام کشورهای مختلف دنیا مورد استفاده قرار گرفت.(بجز کشور های مشترک المنافع بریتانیا ) واحدهای اصلی در این سیستم هفت واحد می باشند که مهمترین آنها (مترm- واحد طول) ، (کیلو گرم kg- واحدجرم) ،( ثانیهs – واحد زمان )می باشد .
۳-۳) سیستم SI : سیستم متریک که در سال ۱۷۹۱ پایه گزاری شد دارای نواقصی بود بنابراین در سال ۱۹۶۰سامانه جدیدی پایه گزاری شد که دستگاه بین‌المللی یکاها یا به اختصار SI نامیده شد .
۴-۳) سیستم CGS : شبیه همان واحد SI بوده با یک تفاوت که بجای واحدهای اصلی SI واحدهای کوچکتر SI را به کار می برند کمیت های اصلی در این سیستم به این صورت است:(سانتی مترcm – واحد طول)،(گرم g – واحد جرم) ، (ثانیهs – واحد زمان) می باشد .
۴- سیستم مهندسی انگلیس
در این بخش در مورد سیستم مهندسی انگلیس توضیح می دهیم . همچنان که قبلا گفته شد پیشینیان برای اندازه گیری ، واحدهای مختلفی را بخصوص برای کمیت های ( طول و جرم و زمان ) ابداع کردند . نقطه شروع این کار مصریان بودند بعدها هر ملتی با تعغیر در الگوهای اندازه گیری مصریان و اقوام دیگر و یا به سلیقه خود واحدهای مختلفی متداول کردند . یکی از این اقوام آنگلوساکسونها ( همان انگلیسی های فعلی ) بودند . در این بخش در مورد سیستم مهندسی انگلیس توضیح می دهیم .
۱) تاریخچه سیستم انگلیسی
انگلیسی ها از قدیم یک سیستم اندازه گیری مختص به خودشان داشتند . انگلیسی ها نه تنها برای طول و وزن واحدهای مخصوص به خودشان را داشتند بلکه برای حجم (که قاعدتا باید از طول بدست بیاید) هم یک واحد مجزا داشتند (گالن) مقیاس های انگلیسی در طول زمان دچار تعغیرات زیادی شد. مقیاس های انگلیسی مورد توجه رومیان و یونانیان باستان قرار گرفت و به سایر نقاط امپراتوری روم هم کشیده شد . بعد از سقوط امپراتوری روم و سلطه نورمن ها بر انگلیس ( سال ۱۰۶۶ میلادی)سیستم انگلیسی مقداری تعغیر کرد بعد از رهائی از سلطه نورمن ها و تبدیل شدن بریتانیای متحد ( با ادغام سرزمین های ولز و اسکاتلند و اشغال ایرلند ) امپراتوری بریتانیا ( از قرن ۱۶میلادی تا قرن بیستم) تشکیل شد و واحدهای انگلیسی در تمام کشورهای امپراتوری گسترش یافت که تا همین اواخر هم ادامه داشت (با آن که آمریکا در سال ۱۷۷۶ از بریتانیا جدا شد ولی امروزه با لیبریا تنها کشورهائی هستند که از اوزان انگلیسی استفاده می کنند) همانند واحدهای قدیمی این واحدها استاندارد سازی نشده بودند ولی بعد از این که فرانسوی ها سیستم متریک را بر اساس تعاریف دقیق درست کردند انگلیسی ها هم در سال ۱۸۲۴ اداره اوزان و مقادیر را درخیابان هفت خواهران لندن درست کرده و همانند سیستم متریک کمیت های اصلی را تعریف کرده و نمونه استاندارد آن را ساخته و در اداره اوزان و مقادیر قرار دادند .(بعدا این اداره به داخل رصدخانه گرینویچ منتقل شد)منتها به جای سیستم متریک سیستم خودشان را پایه گزاری کردند. و نام این سیستم را سیستم واحدهای امپراتوری گذاشتند . و در تمام کشورهای مستعمره و عضو امپراتوری بریتانیا ( که بعدا کشورهای مشترک المنافع نام گرفت ) اجباری کردند . تعاریفی که از کمیت های اصلی کردند در سال های ۱۸۳۶،۱۸۵۰، ۱۹۳۶ و ۱۹۸۵دستخوش تعغیراتی شد که در این مبحث در مورد آنها توضیح نمی دهیم . سرانجام انگلستان در سال ۱۹۹۵رسما سیستمSI را پذیرفت . ولی هنوز که هنوز است در بسیاری از موارد نه تنها در انگلستان بلکه در بسیاری از کشورهای دیگر جهان که هیچگاه از سیستم انگلیسی استفاده نمی کردند از سیستم های مهندسی انگلیس استفاده می کنند (نظیر اندازه شیشه تلویزیون ها که برحسب اینچ بیان می شود و یا استفاده از گالن و…در خیلی ازکشورهای جهان )
شکل شماره ۸ – اداره اوزان و مقادیر سابق در خیابان هفت خواهران لندن
شکل شماره ۹ – استاندارد های سلطنتی طول در میدان ترافالگار لندن
۲)کشورهای دیگری که از سیستم انگلیسی استفاده کرده و می کنند
در دوران امپراتوری بریتانیا که کشورها و ملت های زیادی جزء قلمرو آن بودند واحدهای انگلیسی در تمام نقاط امپراتوری گسترش یافت و درکشورهای زیادی استفاده شد. با آن که بعدها که این کشورها استقلال پیدا کردند ولی نتوانستند و نخواستند به سادگی این سیستم را (که نسبت به سیستم متریک بسیار عقب مانده تربود ) کنار بگذارند ولی کم کم کشورهای مشترک المنافع و مستعمره های سابق هم بجای سیستم انگلیسی سیستم متریک ( و بعدا سیستم SI) را انتخاب کردند . به عنوان مثال می توان به این موارد اشاره کرد (کانادا و نیوزلند درسال۱۹۷۰،ایرلند ۱۹۹۷، هند۲۰۱۰ و… ولی هنوز آمریکا از سیستم های انگلیسی استفاده می کند)
۳) واحدهای اصلی و فرعی در سیستم انگلیسی
بعضی از واحدهای اصلی درسیستم انگلیسی مطابق جدول شماره یک و واحدهای فرعی جدول۲می باشد .
جدول شماره یک – واحدهای اصلی در سیستم مهندسی انگلیس
جدول شماره دو – واحدهای دیگر سیستم مهندسی انگلیس
۴) تاریخچه بعضی از واحدهای طول
در این قسمت در مورد واحدهای طول در سیستم مهندسی انگلیس توضیح می دهیم .
۱-۴) اینچ : مهمترین کمیت قابل اندازه گیری درنزد انگلیسی ها طول بود . آنها برای طول های کوچک از دانه های جو استفاده می کردند و برای طول بزرگتر واحدی ساختند که بعدا به اینچ معروف شد . هر اینچ به اندازه سه دانه جو بود و چون سه دانه جو به اندازه پهنای انگشت شصت بود بعدا پهنای شصت به عنوان یک اینچ برگزیده شد (در بسیاری از زبان ها اینچ به معنای پهنای شصت می باشد) یک اینچ ۲/۵۴ سانتیمتر می باشد.
۲-۴) فوت : برای واحدهای کوچک از اینچ استفاده می شد ولی این کافی نبود و باید واحدهای بزرگتری در نظر می گرفتند . یک فوت در ابتدا طول کف پای مردان و بعد اندازه کفش را تعیین کردند با توجه به واحد اینچ که تعریف شد بعدا بخاطر هماهنگ سازی هر فوت دقیقا ۱۲اینچ در نظر گرفته شد . ( ۳۰/۴۸ سانتیمتر)
۳-۴) یارد : یارد را بر اساس قدم های یک مرد معمولی تعیین کردند که هر قدم حدود ۹۰سانتی متر می شد. بعدا برای هماهنگی هر یارد را سه فوت بنابراین ۳۶ اینچ در نظر گرفتند . که ۹۱/۴۴ سانتی متر می شود .
۴-۴)مایل:در زمان رومیان برای اندازه گیری فاصله بین شهرها از واحدی به نام مایل استفاده کردند که هر مایل را ۱۰۰۰قدم درنظر گرفتندولی بعدا اندازه هر مایل را۱۷۶۰یارد تعیین کردند که همین هم باقی ماند.(۱٫۶۰۹Km)
۵-۴) پوند : از نظر تاریخی پوند واحد وزن بوده و از روی وزن دانه های حبوبات تعریف شد ولی چون این تعریف دقت کافی نداشت اداره اوزان و مقادیر انگلیس تعریف پوند را به عنوان واحد جرم انتخاب کرده و به این صورت باز تعریف کرد : «یک پوند جرم یک اینچ مربع آب مقطر در دمای یک اتمسفر و دمای ۴درجه فارنهایت می باشد .» ولی در تعاریف بعدی (جدول شماره یک) پوند به عنوان واحد نیرو در گروه واحدهای اصلی به کار رفت و در عوض واحد جرم اسلاگ درنظر گرفته شد که معادل ۱۴/۵۹۴کیلوگرم می باشد.(یک پوند معادل ۴۵۴گرم می باشد)
نکته : طبق بعضی از اسناد تاریخی واحد های انگلیسی از اعضای بدن گرفته شده و برای استاندارد سازی اعضای بدن هنری هفتم که بین سال های ۱۴۸۵تا ۱۵۰۹درانگلستان سلطنت می کرد تعریف شده است. می گویند هنری هفتم یک میله ازجنس برنزساخته بود که به سه فوت و هر فوت هم به۱۲اینچ تقسیم شده بود .
۵- سیستم ها مقیاس های آمریکائی
در این بخش در مورد سیستم واحدها و اوزان آمریکائی توضیح می دهیم که شباهت زیادی با واحدهای انگلیسی دارد و در ادامه توضیح می دهیم چرا با آن که آمریکا بزرگترین قدرت صنعتی جهان بوده و در علم و صنعت همیشه حرف اول را می زده هنوز از سیستم غیر کارآمد انگلیسی استفاده می کند .
۱) سیستم آمریکائی
موقعی که سیستم های انگلیسی استاندارد شد به صورت قانونمند در همه جای امپراتوری بریتانیا و مستعمراتش گسترش یافت در آن موقع آمریکا هم جزئی از مستعمرات بریتانیا بود بنابراین سیستم های آمریکائی در ابتدا از سیستم های انگلیسی بوجود آمدند بعد از انقلاب آمریکا به دلائلی که شرح خواهیم داد از همان سیستم های انگلیسی استفاده کرده و می کنند و تمام تلاش ها برای تعغیر این سیستم به سیستم متریک تاکنون بی نتیجه مانده است به طوری که امروزه آمریکا و لیبریا تنها کشورهائی هستند که از سیستم متریک استفاده نمی کنند . تا سال ۱۸۹۳آمریکا دقیقا از همان سیستم انگلیسی استفاده می کرد ولی بعد از آن همان سیستم انگلیسی با تعغیرات کوچکی که کرد به سیستم آمریکائی تبدیل شد . نظر به این که این دو سیستم در واقع برخواسته از یک سیستم می باشند و تفاوت چندانی با هم ندارند و در مورد واحدهای سیستم آمریکائی دیگر توضیح نمی دهیم (در مورد سیستم انگلیسی در بخش چهارم همین مقاله توضیحات کافی دادیم) در این بخش فقط تاریخچه سیستم اندازه گیری در آمریکا را شرح می دهیم .
۲) انقلاب آمریکا
سرزمینی که امروزه ایالات متحده آمریکا نام دارد روزگاری یکی از مستعمرات امپراتوری عظیم بریتانیا بود از سال ۱۷۵۷مردم آمریکا علیه استعمارگران انگلیسی قیام کرده و این شروعی برای انقلاب آمریکا بود که تا سال ۱۷۸۹ به طول کشید و با شکست انگلیس و شروع ریاست جمهوری جورج واشنگتن انقلاب آمریکا رسما به پیروزی رسید و آمریکا به عنوان کشوری مستقل پا به عرصه وجود گذاشت . برای توضیحات بیشتر در مورد انقلاب آمریکا به وب سایت ویکی پدیا و سایت های دیگر مراجعه کنید “ انقلاب آمریکا “
۳) جفرسون و سیستم های اندازه گیری
توماس جفرسون یکی از بنیانگزاران و رهبران انقلاب آمریکا بود و افکار روشنفکرانه ای در سر داشت بعد از پیروزی انقلاب آمریکا ابتدا به عنوان سفیر آمریکا در فرانسه در دولت واشنگتن انتخاب شدو بعد وزیر امور خارجه آمریکا و در سال ۱۸۰۰ برای دو دوره متوالی به عنوان رئیس جمهور آمریکا انتخاب شد .
جفرسون که از ابتدا پی به نواقص سیستم انگلیسی و مزایای سیستم متریک برده بود کوشش و تلاش کرد تا سیستم متریک را به جای سیستم انگلیسی جا بیندازد ولی با مخالفت های مختلفی مواجه شد و عده ای با این عنوان که سیستم متریک(سیتم فرانسوی) چون کار انقلابیون کافر فرانسوی می باشد که مخالف دین بوده و … بنابراین در این کشور جائی ندارد و دانشمندان و شخصیت های مختلف هم از او حمایت نکردند .
۴) گراهم بل و سیستم متریک
در سال ۱۹۰۶ گراهام بل (مخترع تلفن) در نامه ای سر گشاده به کنگره آمریکا سعی کرد آنها را متقاعد کند که سیستم انگلیسی سیستمی پیچیده و بی فایده می باشد و آمریکا هم مانند بسیاری از کشورهای دیگر باید به سیستم متریک بپیوندد ولی به درخواست او ترتیب اثر داده نشد .
۵) تلاش های سایر افراد برای تعغیر سیستم آمریکائی به متریک
در قرن بیستم روشنفکران و دانشمندان مختلفی سعی کردندسیستم واحدهای آمریکا را هم به سیستم متریک تعغیر دهند ولی پیشرفت سریع تکنولوژی و استفاده گسترده همه صنایع و مردم آمریکا طی قرن ها از سیستم متریک وضعیتی را بوجود آورده بود که این کار مشکلات بسیار زیادی را برای سرمایه داران ، صاحبان صنایع ، مردم عادی و… ایجاد می کرد به طوری که در سال ۱۹۶۸ وقتی کنگره تصمیم گرفت طی یک روند ۱۰ ساله سیستم آمریکا را به سیستم متریک تعغیر دهد با سیل مخالفت های گسترده مواجه شد(در آن زمان بیشتر مردم امریکا با پیوستن آمریکا به سیستم متریک مخالفت کردند
۶) چرا آمریکا هنوز سیستم متریک را نپذیرفته است؟
امروزه عده زیادی از مردم امریکا خواهان پیوستن آمریکا به سیستم متریک هستند ولی به دلائلی که بر شمردیم نمی توان این کار را به فوریت و در زمان کوتاه انجام داد از این رو سیاستمداران آمریکا تصمیم گرفتند به تدریج واحدهای سنتی آمریکا را از رده خارج و واحدهای انگلیسی را جایگزین آن کنند . هم اکنون هم بسیاری از کارخانه جات و صنایع آمریکا از هر دو سیستم استفاده می کنند بعضی صنایع ( مانند کارخانه های داروسازی داروها را با میلی گرم اندازه می زنند ) هم فقط از سیستم متریک استفاده می کنند .
۷) عدم پیوستن آمریکا به سیستم متریک و نظریه توطئه
سیستم جهانی متریک با استفاده از اندازه گیری های دقیق و اعداد اعشاری و راحتی محاسبات بهترین سیستمی بوده که در جهان بوجود آمده است . با این سیستم دقیق دیگر نمی شد به راحتی در معاملات تقلب کرد و مقادیر را کم و زیاد اعلام کرد این کار به زیان عده ای سودجو و فرصت طلب بود که از این راه سود شایانی می بردند بنابراین علت عدم پیوستن آمریکا به سیستم متریک کار یک عده سرمایه دار و تاجر فرصت طلب و سودجو بوده ،آنها کالاها را با یک معیاری می خریدند و با معیار و سیستم دیگری به فروش می رساندند و در این راه با تقلب و تعغیر اعداد ازنا آگاهی عامه مردم استفاده کرده و سودهای کلانی به جیب می زدند . بنابراین افراد سودجو با نفوذ در کنگره و دولت مردان ( لابی گری)مانع پیوستن آمریکا به سیستم متریک شدند.
(نظریاتی از این دست به فرضیه توطئه معروفندبرای مطالعه بیشتر به مقاله “ فرضیه توطئه“ مراجعه کنید)
۸) مؤسسه ملی استاندارد آمریکا ANSI
مؤسسه ملی استاندارد آمریکا ANSI اداره ای است که بر روند ایجاد استانداردهای جامع اختیاری برای محصولات، خدمات، روندها، سیستم‌ها، و کارمندان آمریکا نظارت می‌نماید. این مؤسسه همچنین استانداردهای آمریکا را با استانداردهای جهانی تطبیق می‌دهد تا بتوان از آنها به صورت جهانی نیز استفاده نمود. دفتر مرکزی این مؤسسه در واشنگتن و دفتر عملیاتی آن در نیویورک است.
در این اداره استاندارد های طول و جرم سیستم آمریکائی نگه داری می شود.مثلا میله ای از پلاتین برای استاندارد طول وجود دارد که بشدت از آن محافظت می شود .
شکل شماره ۱۰ – نشان موسسه استاندارد ملی آمریکا
شکل شماره ۱۱ – دفتر موسسه استاندارد ملی آمریکا
۶- سیستم واحدهای ایرانی
در زمانی که هنوز سیستم متریک جا نیفتاده بود کشورهای مختلف هر کدام سیستمی مخصوص به خودشان را داشتند و همانطور که گفتیم ( بخش دوم همین مقاله : تاریخچه اندازه گیری در دوران قدیم ) نیاز انسان ها به یک سیستم متحد و یکپارچه باعث بوجود آمدن سیستم های اندازه گیری شد که مصریان قدیم در این راه پیشقدم شدند . در این بخش در مورد سیستم های مختلف اندازه گیری در ایران از زمان قدیم تا به امروز توضیح می دهیم .
۱) تاریخچه کلی سیستم های اندازه گیری در ایران باستان
در زمان امپراتوری بزرگ هخامشی که بر نقاط مختلفی از جهان آن روز سلطه داشت ضرورت واحدهای استاندارد یکسان پیش از پیش احساس می شد از این رو از روی مقیاس های مصری و بابلی و… در دوران هخامنشیان مقیاس های مختلفی بوجود آوردند ولی با فروپاشی سلسله هخامنشی و اشغال ایران توسط سلوکیان این مقیاس ها هم دستخوش دگرگونی شد و در دوران پارتها و سلوکیان واحدهای مختلفی(عمدتا وزن و طول)متداول گشت و بعد از حمله اعراب و بعد حمله مغول هم واحدها دستخوش تعغیر شد بخصوص در دوران ملوک الطوایفی(دورانی که هر منطقه حکومت مستقل خود را داشت و اتحاد کشور از بین رفته بود) اوضاع به گونه ای پیش رفت که یک واحد مشخص به عنوان مثال “من“ (که واحد وزن بود.)در نقاط مختلف کشور مقادیر مختلفی پیدا کرده بود (تا قبل از پذیرش سیستم متریک در ایران ۲۴۸تعریف مختلف برای “من“ وجود داشت) و این مسئله باعث بروز اختلاف و کشمکش بین مردم و حتی بین روستائیان و مامورین مالیات می شد. و حتی برای بازرگانان و تاجران هم باعث مصیبت های مختلف می شد .
۲) واحدهای دوران هخامنشیان
واحدهای دوران هخامنشی در هاله ای از ابهام قرار دارد و متخصصان داخلی و خارجی به نتایج یکسانی نرسیدند . اطلاعاتی که در این دوره بدست آمده نشان می دهد . حکومت هخامنشی امپراتوری بزرگی بود که ده ها ملت و قوم را دربرمی گرفت بدون وضع قوانینی برای یکسان سازی واحدها (وزن و طول و مساحت و…) مشکلات بزرگی برای امپراتوری پیش می آمد از این رو بنياد پژوهشی پارسه پاسارگاد (بنیادتاریخی و باستان شناسی است که درمرداد۱۳۸۰ آغاز به کار کرد) تحقیقات مفصلی را در این باره آغاز کرد و توانست پی ببرد که کوچکترین واحد طول در آن زمان حدود ۳ میلیمتر (به اندازه یک دانه گندم) بوده و با مطالعه سنگ های تخت جمشید و پاسارگارد پی بردند اندازه ها این سنگ ها بیشتر ۳۴ و ۵۲ و ۱۰۴سانتی متر بوده بخصوص اندازه های ۵۲ سانتی بسیار بیشتر بوده و نشان می دهد که ۵۲ سانتی متر احتمالا واحد طول بوده است . همچنین جهانگردان فرانسوی سنگ مرمر سیاهی را از تخت جمشید پیدا کردند نشان می دهد هر “ زرع “ (که بعدها مهمترین واحد طول ایران شد ) برابر ۵۴/۵ متر بوده همچنین واحد دیگری هم بوده که ۳۲ سانتیمتر امروز بود ( و این واحد بعدها به فوت انگلیسی تبدیل شد ) که این پژوهش ها از سال ۱۳۹۳شروع شده و همچنان ادامه دارد . شناسائی واحدهای هخامنشی بسیار مهم است و می تواند در روشن کردن بخشی از تاریخ هخامنشی (بخصوص مهندسی آن دوران) کمک کند .
همچنین پژوهش ها نشان می دهد که واحد وزن در زمان هخامنشیان “ مین “ یا “مینه “ بوده که بعدها در زمان ساسانیان به “ مینا “ تبدیل شد و در دوران اسلامی و بعد از آن به “ مَن “ تبدیل شد که متاسفانه در مناطق مختلف اندازه های مختلفی پیدا کرد .
۳) واحدهای دوران ساسانیان
در دوران ساسانیان بار دیگر بر روی مقیاس ها و یکسان سازی آنها کار کردند . و موفقیت های شایانی بدست آوردند این واحدها عبارتند از :
۱-۳) واحدهای وزن : واحد وزن پایه (مقیاس اصلی) “ مینا “ بود که برابر ۱۳ سیر بود و با توجه به این که یک سیر حدود ۷۵ گرم می شد تقریبا نزدیک یک کیلوگرم می شد(همانطور که گفته شد بعدها به “ مَن “ تبدیل شد) همینطور واحد مثقال بود که برای اندازه گیری طلا(بیشتر سکه های طلا و…)که ۱۸ نخود(واحد دیگر وزن ) بود و بعدها به ۴/۶ گرم و بعد از تعدیل ها در سال ۱۳۰۴ دقیقا ۵ گرم تبدیل شد همچنین می توان از درهم که برای سکه های نقره استفاده کرده که حدود ۳ گرم بود.برای واحدهای بزرگ از خروار استفاده می شد که امروزه دقیقا ۳۰۰کیلوگرم می باشد .
۲-۳) واحدهای طول : واحد پایه طول “یوه “ بوده که تقریبا ۴۵ سانتیمتر ( نه دقیقا ) امروز می شده ولی واحدهای بعدی را به گونه ای تعیین کردند که مضرب صحیحی از واحدهای دیگر باشد به عنوان مثال واحدهای دیگر طول عبارت بودند از : انگشته ( ۶ یوه یا ۲/۷متر) – ارسن( ۲۰ انگشته یا ۵۴ متر) – اسپرسا ( ۳۰۰ ارسن یا ۱۹۴۴متر)- پرتنگ (که ۳ اسپرسا بوده و۵۸۳۲متر می شد) بعدها از حمله اعراب “پرتنگ” تبدیل به فرسنگ یا فرسخ شد . و مقدار آن هم دستخوش تعغیر شد و امروزه ۶۲۴۰متر می باشد .
۳-۳) واحدهای سطح : در ایران باستان وحدهای مختلفی برای مساحت در نظر می گرفتند و جالب این که این واحدها به صورت دهدهی بودند و هر واحد ۱۰برابر دیگری بود چنین سیستمی تا قبل از سیستم متریک در هیچ کجای دنیا نبود و این نشان دهنده اوج پیشرفت ایرانیان باستان در ساخت و استاندارد سازی واحدهای مختلف بود . ( به عنوان مثال یک جریب ۱۰ قصبه می شد )
۴) واحدهای دوران اسلامی
بعد از حمله اعراب و تشکیل امپراتوری های عرب (خلفای راشدین و بنی امیه و بنی عباس) نیاز به هماهنگ سازی و یکسان سازی واحدها بیش از پیش احساس می شد . بخصوص که برای اجرای مراسم و مناسک مذهبی هم نیازمند یکسان سازی واحدها نزد مسلمان بود بنابراین از همان زمان کوشش های زیادی شد تا اولا واحدهائی برای وزن و طول و مساحت و… تعیین شود و ثانیا این واحدها در تمام قلمرو اسلامی یکسان باشد برای این کار از واحدهای ایرانی و کشورهای دیگر اشغالی کمک گرفتند . همچون گذشته برای واحد طول از اعضای بدن و برای واحد وزن از حبوبات و… استفاده می کردند . در زمان هارون الرشید فاصله آرنج تا نوک انگشتان را ذرع نامیدند و هارون الرشید برای این کار یک غلام سیاه قوی هیکل را آورد و فاصله آرنج تا نوک انگشتان میانی اش را به اندازه یک ذراع اندازه گرفت و یک مقیاس طول درست کرد و آن را ذرع سیاه نامید هر زرع سیاه (به واحد متریک امروزی) ۴۹/۵سانتیمتر می شد و دو زرع یک زراع می شد( ۹۹ سانتیمتر) بعدها این زرع به یکی از مهمترین واحدهای طول تبدیل شد که اندازه آن بین ۱۰۴ تا ۱۰۸سانتیمتر شد.برای فاصله شهرها هم مایل عربی را مقیاس قرار دادند که به حساب امروز ۱۹۷۲متر می شد.
واحدهای وزن را همانند پیشینیان و اقوام دیگر از روی وزن حبوبات و… حساب کرده و واحدهای بزرگتر را مضربی از واحدهای کوچکتر تعیین می کردند به گونه ای که تقسیم کردن و انجام عملیات ریاضی روی آنها بسیار ساده باشد به عنوان مثال کوچکترین واحد وزن را سوت در نظر می گرفتند (که امروزه به یک میلی گرم تبدیل شده و در طلا فروشی ها به کار می رود) و ارزن (وزن یک دانه ارزن )۶سوت (۶ میلی گرم) ماش ۲۴سوت (۴ارزن ) گندم ۴۸ سوت (۲ ماش)لپه ۹۶ سوت(۲ گندم) و نخود ۱۹۲سوت(۲لپه)و مثقال ۳۴۵۶ سوت (۱۸نخود )
۵) مشکل تعیین واحدهای استاندارد
همانطور که در بخش دوم “تاریخچه اندازه گیری در دوران قدیم “ شرح دادیم در زمان های گذشته هر منطقه استانداردهای خود را داشت که حاکمان تعیین می کردند و چون با استاندارد نقاط دیگر فرق می کرد (جهانی نبود ) مشکلات متعددی در کسب و کار و تجارت ایجاد می کرد نکته دیگر این بود که این استانداردها هم ثابت نبودند و با تعغیرحاکمان تعغیر می کردند ازطرفی دیگر همین استانداردها دقیق هم نبودندچون مثلا برای تعیین وزن نیازمند ترازوهای دقیقی بود که در آن موقع ساخته نشده بود.بنابراین نیاز مردم جهان به یک استاندارد دقیق در دورانی که علم و تکنولوژی و صنعت و تجارت با سرعت در حال پیشرفت بود نیاز داشتند .
۶) ضرر و زیان نبودن استانداردهای کامل و قابل اطمینان
بعد از حمله مغول و از بین رفتن خلافت اسلامی و شروع دوره ملوک الطوایفی وحدت و انسجام ملی در همه زمینه ها ازبین رفت بنابراین مقیاس هاو استانداردهای یگانه واحدها ( طول و وزن و مساحت و… ) از بین رفت و هر منطقه استانداردهای خودش را داشت در زمان صفویه با وجود وحدت ایران و بعد از صفویه و حتی تا اواخر حکومت قاجار وضع به همین منوال بود یکسان نبودن واحدها علاوه بر کشمکش بین مردم بخش بازرگانی و تجارت با سایر ملل را هم دچار وقفه و رکود کرده بود و ایران را در عرصه بین المللی عقب نگه داشته بود .
۷) پیوستن ایران به سیستم متریک
در دهم خرداد ماه سال ۱۳۰۴(۳۱ می ۱۹۲۵) قانونی در مجلس آن زمان به تصویب رسید که طبق آن ایران سیستم متریک را پذیرفت . بعد از تصویب این قانون استفاده از سیستم متریک به جای سیستم های مختلف اندازه گیری اجباری شد . بنابراین مقرر شد که : ” متر” بجای ” گز” ، از “گرم “بجای “درم”و از ” ليتر” بجای ” پيمانه” استفاده شود. همچنان واحدهای دیگر هم همه باید به سیستم متریک تبدیل شود . و ” وزارت فلاحت و تجارت و فواید عامه” مأمور اجرای آن گردید. برای این منظور “اداره اوزان و مقادیر “تشکیل شد و از“ اداره بین‌المللی اوزان و مقیاس‌ها “ واحدهای نمونه (مترو کیلوگرم ) گرفته شد و سنگ های ترازوی ۱۰ و ۵ و ۲و یک کیلوگرمی از جنس چدن ( با مهر دولتی ) و وزنه های کمتر از یک کیلوگرم ( ۵۰۰و۲۰۰و ۱۰۰ و۵۰ گرمی ) از جنس برنز تهیه و در اختیار صاحبان اصناف قرار داده شد . در مدارس سیستم متریک آموزش داده شد . برای زمان انتقال و جا افتادن سیستم متریک واحد وزن که “مَن “ بود و در هر جای کشور یک مقدار متفاوت بود دقیقا سه کیلوگرم تعریف ، یک مثقال دقیقا ۵ گرم و یک سیر دقیقا ۷۵ گرم (سنگ های ترازو مخصوص این واحدها هم ساخته شد) تعریف شد. این قانون با قانونی که در ۱۸دی ماه۱۳۱۱ تصویب شده بود جایگزین شد در بخش اول این قانون آمده است : « اوزان و مقياسهای رسمی مملکت مطابق با اصول متریک است و واحد آن برای اندازه گيری طول ” متر” ، برای اندازه گيری سطح ” متر مربع ” ، برای اندازه گيری حجم ” متر مکعب” و برای اندازه گيری وزن ” کيلوگرم ” می باشد » در اردیبهشت ۱۳۴۱هيئت وزیران اجرای این قانون را به موسسه استاندارد ایران (که وابسته به وزارت بازرگانی بود) تفویض کرد . در سال ۱۳۵۸ اجرای این قانون به شهرداری ها واگذار شد و در سال۱۳۶۰به موسسه استاندارد و تحقيقات صنعتی ایران سپرده شدکه تا امروز ادامه دارد .
همچنین در سال ۱۳۵۳ایران به عضویت “پیمان متر” که وظیفه یکسان سازی واحدها در جهان را دارد در آمد.
شکل شماره ۱۲ – میدان استاندارد تهران ( سردار جنگل – میزابابائی – میدان استاندارد )
شکل شماره ۱۳ – ساختمان اداره استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران ( واقع درمیدان استاندارد )
شکل شماره ۱۴ – نشان استاندارد ایران
۷- سیستم واحدهادر کشورهای دیگر
تا قبل از پذیرفتن سیستم متریک هر کشوری سیستم مخصوص به خودش را داشت مبنا و پایه بیشتر این سیستم ها اعضای بدن و … موارد غیر استاندارد بود . در بخش بعدی به صورت خیلی خلاصه در مورد سیستم متریک توضیح می دهیم و در مقاله ای “ سیستم اندازه گیری متریک “ در مورد سیستم متریک توضیحات کامل خواهیم داد.در این بخش اشاره کوتاهی به سیستم واحدها درچندکشور خواهیم داد.(درمورد کشورهای انگلیس و آمریکا و ایران دربخش های قبل توضیح دادیم)توضیح درمورد همه کشورهای دنیا ازحوصله این مقاله خارج است و علاقه مندان می توانند در سایت های مربوطه جسجو کنند .
۱) چگونه سیستم های مختلف انتخاب شدند؟
همانطور که در بخش دوم همین مقاله (تاریخچه اندازه گیری در دوران قدیم ) نام بردیم بعد از شروع کشاورزی و تمدن بشر چون برای تقسیم حدود زمین های کشاورزی و دادو ستد محصولات نیاز به واحدهای طول و مساحت و…بود انسان ها مجبور به ابداع واحدهای اندازه گیری شدند و بعد که تمدن پیشرفت کرد این هر ملتی به فراخور حال خود واحدهای مختلفی ساخت و یا از ملت های دیگر با تعغیراتی الهام گرفت که بعدخود همین واحدها هم درگذرزمان دچار تعغیر در این میان بیشتر کشورها واحدهای خود را از سیستم : مصری ، بابلی ، یونانی ،بطلمیوسی،رومی ،انگلیسی ،چینی و…ملت های پیشرو در این زمینه گرفتند.در ادامه به چند کشور مهم دراین رابطه اشاره کرده و در موردفرانسه در بخش بعدی (سیستم متریک) توضیح می دهیم .
۲) سیستم های چینی
چین هم تا قبل از پذیرفتن سیستم متریک سیستم مخصوص به خودش را داشت که این سیستم با کمی تعغیر در کشورهای شرق آسیا ( کره و ژاپن و …) گسترش یافت تاریخچه واحدهای چینی و تبدیل واحدهای چینی به واحدهای متریک از این قرار است .
۱-۱) امپراتوری زرد : امپراتور زرد یک نام افسانه ای و اساطیری درتاریخ چین می باشد . طبق افسانه های امپراتور زرد چین اولین واحدها و مقیاس های( طول و وزن و… ) را ابداع کرد .
۲-۱)چین شی هوانگ:چین شی هوانگ بزرگترین امپراتوردر تاریخ چین باستان می باشد که اقدامات زیادی انجام داد و نام کشور چین هم از نام او گرفته شده است طبق اسناد و مدارک تاریخی چین شی هوانگ مقیاس های به کار رفته را سر وسامان داد و مقیاس های استاندارد و هماهنگ در کشور چین بوجودآورد که الهام بخش کشورهای دیگری از جمله کشورهای شرق آسیا ( ژاپن و کره و مالزی و… ) شد .
۳-۱) پیوستن به سیستم متریک ( بار اول ) : در هفتم ژانویه ۱۹۱۵( چهار سال بعد از انقلاب چین )دولت چین یک قانون برای پیوستن چین به سیستم متریک وضع کرد که قرار بود تا سال ۱۹۳۰ اجرائی شود ولی در پی تحولات و جنگ داخلی در چین و حمله ژاپنی ها به چین این کار موفقیتی در پی نداشت .
۴-۱) پیوستن دوباره چین به سیستم متریک : بعد از پیروزی کمونیست ها در چین و ایجاد جمهوری خلق چین در سال ۱۹۴۹بار دیگر آرامش در چین برقرار شد . در ۲۵ ژانویه ۱۹۵۹برای بار دوم چین به سیستم متریک پیوست و برای تعغیر واحدهای قدیمی ابتدا آنها را به واحدهای متریک تبدیل و روند کرد (مثلا یکی واحد وزن چین را که ۱۶گرم بود به ۱۰ گرم تبدیل کرد ) و قرار شد تا سال۱۹۹۰ سیستم بازار ( واحدهای قدیم چین ) به قوت خود باقی بماند و بعد از آن همه باید سیستم متریک را بپذیرند ( البته به طور موقت بخش کشاورزی را معاف کرد )
۳) سیستم واحدهای ژاپنی
سیستم سنتی اوزان و مقادیر ژاپن یک سیستم قدیمی می باشد که از همان سیستم چینی ها با کمی تعغیر گرفته شده است و تقریبا تا سلسله هانگ ( سال ۷۰۱ میلادی ) بدون تعغیر باقی مانده است.
تبدیل واحدهای سنتی ژاپن به متریک مدت ها طول کشید و فراز و نشیب های فراوان داشت . ژاپن در سال ۱۸۸۵ استفاده از سیستم متریک را پذیرفت و در سال ۱۸۹۰ اولین نمونه ها را تحویل گرفت و قرار شد سیستم سنتی هم در کنار سیستم متریک به کار گرفته شود . از این رو شروع به آموزش سیستم متریک در مدارس و ایجاد زیرساخت های لازم برای استفاده از سیستم متریک کرد تا در یک دوره تدریجی سیستم متریک را به جای سیستم سنتی جا بی اندازد . تا قبل از اشغال ژاپن توسط آمریکا عملا هر دو سیستم (سیستم متریک و سیستم سنتی) در ژاپن فعال بود و بعد از اشغال ژاپن سیستم انگلیسی هم در ژاپن استفاده می شد پس عملا سه سیستم با همدیگر استفاده می شد . مخالفت ملی گراها و افرادی که استفاده از واحدهای خارجی را لطمه به غرور ملی می دیدند منجر به این شد که از واحدهای انگلیسی استفاده نکنند و دولت هم در این زمینه همکاری و واحدهای انگلیسی از رده خارج شد ولی سیستم متریک را هم مردم نمی پذیرفتند بنابراین دولت ژاپن مهلت قانونی برای تبدیل همه اوزان و مقادیر به سیستم متریک تعیین کرد ولی در سال ۲۰۰۷ مجبور شد تا سال ۲۰۱۵ این مهلت را به تاخیر بی اندازد . تا زمان مهلت تعیین شده استفاده از سیستم متریک در ژاپن اختیاری بود . نظر سنجی هائی که در سال ۲۰۱۰ انجام شد نشان داد که ٪۹۷ ژاپنی ها با سیستم متریک مواق هستند . هم اکنون ژاپنی ها وزن خود و بسیاری از موارد که دولت نمی تواند نقشی ایفا کند به همان سیستم سنتی خود حساب می کنند .
۴) سیستم واحدها در امپراتوری عثمانی
در امپراتوری عثمانی تا قبل از سال ۱۸۶۹واحدهای سنتی نه تنها در ترکیه که در کل سرزمین های تحت سلطه امپراتوری عثمانی ( خاورمیانه و کشورهای عربی و شبه جزیره بالکان ) اعمال می شد . در سال ۱۸۶۹ دولت عثمانی به سیستم متریک پیوست و مانند کشورهای دیگر طی یک روند تدریجی واحدهای سنتی به واحدهای متریک تبدیل شد .
۵) واحدهای غیراستاندارد (مساحت زمین های کشاورزی بین دهقانان )
در زمان های قدیم که نه متری بود و نه وسائل اندازه گیری استاندارد علاوه بر واحدهای سنتی که تا حدودی توسط حکام و… استاندارد سازی شده بود واحدهای دیگری نیز بودند که توسط کشاورزان ابداع شده و از آن استفاده می کردند و هم اینک نیز در بسیاری از نقاط ایران و خاورمیانه و… از این سری واحدها استفاده می شود . یکی از مهمترین مسائل در میان کشاورزان که زمین های بزرگی دارند تعیین حدود و مساحت زمین بوده و هست روستائیان مساحت زمین را بر حسب مقدار بذری (وزن بذر) که باید در موقع کاشت زمین بریزند تعیین می کردند ( این بذر عمدتاً گندم بوده و می باشد ) بنابراین واحدهائی مانند : من بذر افشان ( حدود ۴۰۰ متر مربع ) – سیر بذر افشان و… تعیین می کردند . نظر به این که مقدار بذر مصرف شده بر حسب آب و هوا و نوع بذر و نوع استفاده از بذر و همچنین دیمی و یا آبی بودن زمین تفاوت می کند این نوع تعیین واحد بدترین نوع تعیین واحد مساحت می باشد هم اکنون هم بسیاری از کشاورزان روستائی و عامی از این واحدها استفاده می کنند و کارشان هم راه می افتد .
شکل شماره ۱۵ – مَن بذر افشان واحد مساحت است که مساحت زمینی است که در موقع بذر پاشی یک مَن بذر در آن پاشیده می شود .
۸- سیستم واحدهای فرانسوی و سیستم متریک
قبل از فراگیر شدن سیستم متریک هرکشور و منطقه ای سیستم واحدها و مقیاس های خودش را داشت و این سیستم ها همه ایرادهای اساسی داشتند و همین مسئله باعث شده بود همه کشورها نتوانند یک سیستم یکپارچه ای برای داد و ستد و بازرگانی و تجارت داشته باشند . از طرف دیگر انقلاب علمی که از سال ۱۵۴۳با نظریه خورشید مرکزی کپرنیک (در زمینه نجوم و ستاره شناسی) و همچنین علوم دیگر شروع شده بود نیاز به سیستمی جهانی و واحد داشت که ایرادهای سیستم های قدیمی را نداشته باشد تا بتوان از آن در همه کشورهای جهان استفاده کرد . در این راه فرانسویان پیشقدم شدند و توانستند سیستمی بسیار کارآمد ساخته و بتدریج جهانی کنند.
۱) سیستم واحدهای فرانسوی قبل از متریک
در فرانسه هم مانند کشورهای دیگر سیستم های اندازه گیری با همان اشکالات که برشمردیم وجود داشت سیستم سنتی فرانسویان همانند نقاط دیگر جهان مهمترین ایرادی که داشت این بود که در همه جای کشور یکسان نبود و این باعث درگیری بین مردم و همچنین سودجوئی عده ای سودجو می شد .
۲) اولین پیشنهادات
در سال۱۶۶۷اسقفی فرانسوی به نام “گابریل موتون “پیشنهاد کرد که به جای واحدهای سنتی که تبدیل آنها به همدیگر مشکل می باشد سیستمی از نو بوجود بیاید که استانداردهای لازم را داشته و ایرادهای سیستم فعلی را نداشته باشد . همچنین لاوازیه دانشمند و شیمیدان مشهور پیشنهاد کرد که یک سیستم جدیدی باید وضع شود که اضعاف و اجزاء آن به صورت دهدهی بوده تا کار با آن ساده تر شود و بتوان به عنوان سیستمی جهانی به همه کشورها معرفی کرد در این صورت تجارت و بازرگانی و…علوم بسیار ساده ترخواهد شد .
۳) ظهور انقلاب کبیر فرانسه و پی گیری پیشنهاد لاوازیه
بعد از پیروزی انقلاب اول فرانسه و برکناری و بعد اعدام پادشاه فرانسه و همسرش(لوئی شانزدهم و ماری آنتوانت) فرانسوی ها تصمیم گرفتند حالا که از نظر سیاسی انقلاب کردند در سیستم های اندازه گیری هم انقلابی بزرگ به پا کنند از این رو تصمیم گرفتند به پیشنهاد ات گابریل موتون و لاوازیه جامه عمل بپوشانند (هر چند لاوازیه بدست همین انقلابیون اعدام شد) بنابراین دو نفر از مهندسان را مامور انجام این کار کردند (به نام دالامبر و مشن)سرانجام در سال سال ۱۷۹۴نتایج بررسی ها به سرانجام رسید و برای نخستین بار در جهان سیستم متریک وضع و بعد هم اجرای آن اجباری شد .
۴) لغو سیستم متریک و ظهور مجدد آن در فرانسه
بعد از شکست انقلاب اول فرانسه و روی کار آمدن ناپلئون مجددا سیستم های سنتی برگشت و سیستم متریک از بین رفت ولی بعد از شکست و مرگ ناپلئون و در سال ۱۸۳۷(زمان سلطنت لوئی فیلیپ) دوباره برقرار و تا سال ۱۸۴۰ اجرای آن اجباری شد .
۵) گسترش سیستم متریک در جهان
بعد از فرانسه کشورهای دیگر که کارآمدی سیستم متریک را دیدند به تدریج آن را پذیرفتند در این بخش توضیح مختصری درمورد تاریخچه سیستم متریک دادیم و توضیحات کاملتر را در مقاله “سیستم اندازه گیری متریک“ می دهیم که علاقمندان می توانند آن را دنبال کنند .
برای مطالعه سایر مقاله های نجومی روی شکل زیر کلیک کنید.
برای مطالعه مقاله های روانشناسی اینجا را کلیک کنید .
عکس های طبیعت, طبیعت خوانسار , شکوفه های بهاری , گلستان کوه ,دانلود آلبوم های کامل بهترین و زیباترین عکس ها ,آلبوم هائی با صدها عکس کیفیت بالا , در هیچ کجای اینترنت این عکسها را پیدا نمیکنید , عکس هابدون استفاده از تکنیک های فتوشاپ تهیه شده , کاملا طبیعی
برای آموزش کامل و حرفه ای گوگل مپ روی شکل زیر کلیک کنید
۱) هر گونه اظهار نظر را در فرم اظهار نظر کاربران وارد کنید .
۲) نظرات بعد از تایید مدیریت نشان داده می شود .
۳) با انتقادات و پیشنهادات سازنده خود ما را هرچه بیشتر همراهی کنید . مدیریت از انتقادات و پیشنهادات سازنده شما استقبال میکند .
۴) نوشته های قرمز پر رنگ ارجاع به لینک هستند که هنوز لینک آنها قرار داده نشده است ( هنوز صفحه آنها منتشر نشده است )
۵) نوشته های آبی پر رنگ ارجاع به لینک هستند که لینک آنها قرار داده شده است ( صفحه آنها منتشر شده است )
۶) هرگونه بهره برداری : کپی تمام و یا قسمتی از مطالب این سایت بدون ارجاع منبع آن ممنوع می باشد .
۷) تکثیر فایل های Pdf با ذکر منبع آزاد ولی فروش آن تحت هر عنوان و با ذکر منبع هم ممنوع می باشد.
