Kaip ir kodėl viską matuojame? Kur būtume be laiko ir atstumo matavimo?

Kiek valandų? Koks atstumas iki artimiausios maisto parduotuvės? Ko gero tai vieni aktualiausių kasdienybės klausimų. Vienokiais ar kitokiais būdais nuolat kažką matuojame – žiūrime į laikrodį, sveriame prekes, tikriname kiek žingsnių nuėjome, ar neviršijame saugaus leistino greičio ir pan.

Manoma, jog vos pradėjęs mąstyti žmogus ėmė viską matuoti – laiką, kelią, tūrį, greitį. Štai kodėl nuo seno žinomi tokie posakiai: „mažas kaip pipiras“, „lengvas kaip plunksna“, „sunkus kaip akmuo“ – jie suteikia tam tikros informacijos.

Turbūt retai susimąstome, kada ir kaip žmonės pradėjo iš tikrųjų viską matuoti. T.y., skaitinėmis išraiškomis aprašyti supantį pasaulį. Manoma, jog vienas pirmųjų ilgio etalonų yra kubitas (lietuviškai dar vadinamas uolektimi). Šis etalonas buvo sukurtas senovės Egipte ir atitiko atstumą nuo alkūnės iki ištiestų rankos pirštų galo. Kadangi visų mūsų rankos yra skirtingos, kubitas buvo lygus tuo metu valdžiusio faraono rankos atstumui.

„Galime tik pabandyti įsivaizduoti, kas nutikdavo, kai į valdžią ateidavo kitas faraonas. Įdomu, kad Egipto piramidžių matmenys idealiai dalijasi į sveiką kubitų skaičių to faraono, kuriam piramidė yra pastatyta“, – sako Kauno technologijos universiteto Metrologijos instituto inžinierius Benas Gabrielis Urbonavičius.

Atstumai pagal rankos ilgį, nosį ar grūdus

Senovėje įprastinių matų pagrindas buvo pats žmogus ir jo kūno dalys, su kasdiene veikla susiję veiksmai. Kubitas yra vienas ilgiausiai naudotų ilgio matavimo vienetų. Žinių apie jo vartojimą randama iki pat XX amžiaus. Centralizacija skatino vienetų suvienodinimą. XII amžiuje atsiranda mums jau žinomi matavimo vienetai. Karalius Henrikas I-asis įvedė pagrindinį ilgio vienetą – jardą. Tiesa, jis nebuvo apibrėžiamas mums įprasta logika, o suprantamas kaip „atstumas nuo karaliaus nosies iki ištiestos rankos didžiojo piršto“.

Apytikslė jo vertė – 0,91 m. Anglijoje apibrėžtas ir colis – „trijų grūdų, paimtų iš miežio varpos vidurio, ilgių suma“. Prie svarbesnių ilgio vienetų priskiriama ir mylia. Pavadinimas kilo iš lotynų kalbos „mille passuum“– „tūkstantis žingsnių“, turint galvoje dvigubą kareivišką žingsnį. Tokia mylia lygi maždaug pusantram kilometrui. Pavyzdžiui, anglų statutinė mylia – 1609,3 m., tarptautinė jūros mylia – 1852 m. 3 metų „pasivaikščiojimas“ – taip vadinami pirmieji eksperimentiniai matavimai, siekiant sukurti pirmąjį metro prototipą.

B. G. Urbonavičius pasakoja, jog visas procesas prasidėjo dar 1793 m. ir truko apie šešerius metus, kuomet Prancūzija nusprendė sukurti nekintantį ilgio matą. Iki metro atsiradimo nebuvo jokios vieningos matų sistemos, nekalbant apie tarptautinę. Buvo nuspręsta ilgio matą pririšti prie mūsų Žemės rutulio matmenų, tačiau tam reikėjo atlikti didelio nuotolio matavimus.

Ar tikrai laimingi laiko neskaičiuoja?

„Be matavimų, ypač laiko ir atstumo, grįžtume į pirmykščių žmonių laikus. Be laiko matavimo technologijų neturėtume jokių komunikacijų (interneto, mobilaus ryšio), negalėtume nieko nusipirkti parduotuvėje (neskaitant komunikacijų, prekės dažnai būna pasvertos). Tuo tarpu pastatai ir visos mūsų kasdienės technologijos pagrįstos tiksliais atstumo matavimais (gamybos metu)“, – primena B. G. Urbonavičius.

Pirmieji žmonijos istorijoje laiko matavimo prietaisai buvo saulės laikrodžiai, naudoti dar prieš 4000 metų. Lietuvoje iki šių dienų išlikę seniausi saulės laikrodžiai yra Kretingos vienuolyne (apie 1610 m.), Šiauliuose ant bažnyčios sienos (1625 m.), Pažaislio architektūriniame ansamblyje (apie 1700 m.), Švėkšnoje (XIX a.) įkurti saulės laikrodžiai.

Daugeliui puikiai pažįstamas Parnidžio kopos saulės laikrodis Nidoje, o štai didžiausias (80 kv. m) vertikalusis saulės laikrodis Lietuvoje puošia KTU studentų miestelį. Kaip tiksliai matuoja dabartiniai laikrodžiai? Kodėl žmonių juslėms praplėsti būtinos matavimo priemonės? Kaip žmonės gyveno be šiuolaikinių matavimo priemonių?

Į šiuos ir daugybę kitų klausimų atsakys KTU Elektros ir elektronikos fakulteto doc. Paulius Kaškonas ir Metrologijos instituto inž. Benas Gabrielis Urbonavičius paskaitoje „Matavimų istorija“ mokslo festivalio „Erdvėlaivis Žemė“ metu.

Paskaitos vyks KTU Elektros ir elektronikos fakulteto 450 auditorijoje (Studentų g. 50, Kaunas) rugsėjo 14 dieną 10 val. ir 12 val. Jose eksperimento būdu išsiaiškinsite, kaip tiksliai galima pamatuoti „iš akies“, pasižiūrėsite, kaip atrodo seniausias mechaninis laikrodis, kodėl yra 24 valandų para, 60 minučių ir sekundžių, kokios yra dabartinės laiko matavimo technologijos.