1.4.1. Метрология
Процесс создания и исполнения стандартов не может обойтись без собственного научного аппарата.
Термин «Метрология» произошёл от двух греческих слов μέτρον «мера» + λόγος «мысль или причина», т.е. метрология должна дать научные обоснования измерениям, проводимым не только в процессе стандартизации, но и в других процессах, где необходимы замеры. На первый взгляд, кажется, все просто: метр, килограмм, литр. И объяснения примитивно-простые метр – это примерно «вот столько», а один килограмм – это вес одного литра воды. Однако, простота измерений кажется такой, только, если не погружаться в эту проблему. К чему привязать эталон метра, если на планете Земля все предметы «живут и изменяются», расширяясь и сжимаясь. Как измерить расстояние нулевого меридиана, если точек северного полюса, как и экватора, с высокой точностью не существует. Что взять за единицу времени, если нет постоянных процессов и время субъективно (или нет?). Вращение Земли вокруг Солнца, вокруг своей оси, при точном измерении оказалось не постоянное. А кто сказал, что скорость света постоянная и больше её не может быть ничего? Альберто Эйнштейн, но многие учёные его пытаются опровергнуть многочисленными экспериментами.
Без научных исследований ответы на эти вопросы не найти.
Метрология (Metrology) – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства, и способах достижения требуемой точности [44]. На рисунке 1.12 представлена графическая визуализация термина метрология.
Рисунок 1.12 – Составные части метрологии
(Источник: выполнено автором по данным [44])
В англоязычных источниках чаще встречается другое понятие, отличное от русскоязычных источников, трактующее метрологию как три самостоятельных направления.
Метрология – обширная область знаний, которую можно свести к трём основным направлениям: определение общепризнанных единиц измерения, отслеживаемость и реализация этих единиц измерения на практике с определением эталонов [45, 46]. На рисунке 1.13 показаны особенности трактовки термина метрология в научных зарубежных источниках.
Рисунок 1.13 – Составные части метрологии по зарубежным источникам
(Источник: выполнено автором в соответствии с научными трудами [45, 46])
Для понимания задач метрологии вводится понятие «Traceability», что можно перевести как «отслеживаемость» или «прослеживаемость». Метрология не только способствует реализации единых мер измерения, но и формирует механизмы контроля, поверки (не путать с термином «проверка»), юстирования, обеспечения сохранности. Можно уверенно сказать, что наука и человечество не могут развиваться без метрологии. Учитывая, что на нашей планете нет постоянных процессов, которые можно было бы принимать за эталоны меры, становится понятна сложность задач, которые решают метрологи.
Рассуждениям людей на эту тему много тысячелетий. Современная метрология, в том виде, как она дошла до наших дней, уходит своими корнями во Французскую революцию. Революция прав и свобод дала импульс многим наукам, в том числе и метрологии. Именно в это время была сделана попытка найти единицу измерения расстояния, не связанную с человеком или предметами, изменяющими свои размеры. Эти исследования в 1795 году привели к созданию десятичной метрической системы и установили набор стандартов для других типов измерений [47, 48]. В дальнейшем, десятичная метрическая система трансформировалась в Международную систему единиц (СИ).
Предметом метрологии является извлечение количественной информации о свойствах объектов с заданной точностью и достоверностью.