Эта теория направлена на решение задачи получения досто­верного результата экспериментального исследования с ми­нимальными затратами труда, времени и средств. Измерение Большинство научных экспериментов и наблюдений включает в себя проведение разнообразных измерений. Из­мерение — это процесс, заключающийся в определении ко­личественных значений тех или иных свойств, сторон изуча­емого объекта, явления с помощью специальных техничес­ких устройств. Д. И.

Менделеев говорил о том, что «наука начинается с тех пор, как начинают измерять». А извест­ный английский физик В. Томсон (Кельвин) указывал на то, что «каждая вещь известна лишь в той степени, в какой ее можно измерить» [28]. Важной стороной процесса измерения является мето­дика его проведения. Она представляет собой совокупность приемов, с использованием определенных принципов и средств измерений.

Под принципами измерений в данном случае имеются в виду какие-то явления, которые положе­ны в основу измерений (например, измерение температуры с использованием термоэлектрического эффекта). Наличие субъекта (исследователя), производящего из­мерения, не всегда является обязательным. Он может и не принимать непосредственного участия в процессе измере­ния, если измерительная процедура включена в работу ав­томатической информационно-измерительной системы, ко­торая к тому же может проводить обработку информации.

Результат измерения получается в виде некоторого чис­ла единиц измерения. Единица измерения — это эталон, с которым сравнивается измеряемая сторона объекта или яв­ления (эталону присваивается числовое значение «1»). Су­ществует множество единиц измерения, соответствующее множеству объектов, явлений, их свойств, сторон, связей, ко­торые приходится измерять в процессе научного познания.

При этом единицы измерения подразделяются на основные, выбираемые в качестве базисных при построении системы единиц, и производные, выводимые из других единиц с по­мощью, каких-то математических соотношений. Методика построения системы единиц как совокупно­сти основных и производных была впервые предложена в 1832 году К. Гауссом. Он построил систему единиц, в кото­рой за основу были приняты три произвольные, независимые друг от друга основные единицы: длины (миллиметр), мас­сы (миллиграмм) и времени (секунда). Все остальные (про­изводные)

единицы можно было определить с помощью этих трех. В дальнейшем с развитием науки и техники появились и другие системы единиц физических величин, построенные по принципу, предложенному Гауссом. Они базировались на метрической системе мер, но отличались друг от друга ос­новными единицами. Кроме того, в физике появились так называемые есте­ственные системы единиц.

Их основные единицы опреде­лялись из законов природы (это исключало произвол челове­ка при построении указанных систем). Примером может служить «естественная» система физических единиц, пред­ложенная в свое время Максом Планком. В ее основу были положены «мировые постоянные»: скорость света в пусто­те, постоянная тяготения, постоянная Больцмана и постоян­ная Планка.

Исходя из них и приравняв их к «1», Планк полу­чил ряд производных единиц (длины, массы, времени и тем­пературы). Планк так писал по поводу единиц предложенной им системы: «Эти величины сохраняют свое естественное значение, пока законы всемирного тяготения, распростране­ния света в пустоте и два основных начала термодинамики останутся неизменными; они должны получаться одинаковыми, какими бы разумными существами и какими бы ме­тодами они ни определялись» [29].

Основное значение «естественных» систем единиц (к ним относится также система атомных единиц Хартри и не­которые другие) состоит в существенном упрощении вида отдельных уравнений физики. Однако размеры единиц та­ких систем делают их малоудобными для практики. Кроме того, точность измерения основных единиц подобных сис­тем, необходимая для установления всех производных еди­ниц, еще далеко недостаточна.

В силу указанных причин предложенные до сих пор «естественные» системы единиц не могут в настоящее время найти применения при решении вопроса об унификации единиц измерения. Вопрос об обеспечении единообразия в измерении ве­личин, отражающих те или иные явления материального мира, всегда был очень важным. Отсутствие такого еди­нообразия порождало существенные трудности для науч­ного познания.

Например, до 1880 года включительно не существовало единства в измерении электрических вели­чин: использовалось 15 различных единиц электрического сопротивления, 8 единиц электродвижущей силы, 5 единиц электрического тока и т. д. Сложившееся положение силь­но затрудняло сопоставление результатов измерений и рас­четов, выполненных различными исследователями.

Остро ощущалась необходимость введения единой системы элек­трических единиц. Такая система была принята первым международным конгрессом по электричеству, состояв­шимся в 1881 году. В настоящее время в естествознании действует преиму­щественно Международная система единиц (СИ), принятая в 1960 г. XI Генеральной конференцией по мерам и весам.

Международная система единиц построена на базе семи ос­новных (метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, канде-ла, моль) и двух дополнительных (радиан, стерадиан) еди­ниц. С помощью специальной таблицы множителей и при­ставок можно образовывать кратные и дольные единицы (например, с помощью множителя 10° и приставки «милли» к наименованию любой из названных выше единиц измерения можно образовывать дольную единицу размером в одну тысячную от исходной.

Международная система единиц физических величин является наиболее совершенной и универсальной из всех существовавших до настоящего времени. Она охватывает физические величины механики, термодинамики, электро­динамики и оптики, которые связаны между собой физи­ческими законами. Потребность в единой международной системе единиц измерения в условиях современной научно-технической ре­волюции очень велика.