Герман Смирнов - МЕНДЕЛЕЕВ

В результате точность взвешивания в палате в 1895 году достигла рекордной величины — тысячных долей миллиграмма при весе в 1 килограмм. Чтобы наглядно представить себе, что означает такая точность, Дмитрий Иванович приводил такой пример: при взвешивании 1 миллиона рублей в золотых монетах погрешность составила бы всего одну десятую долю копейки. «Такая погоня за всею возможною точностью может с первого взгляда показаться преувеличенною и в некоторой степени излишнею, — писал Менделеев. — При этом мы должны обратить внимание на следующее: прототип фунта употребляется лишь для выверки основных копий. С этими основными копиями сличаются рабочие копии для Главной Палаты мер и весов; с этими последними копии первого разряда для поверочных палаток торговых мер и весов, с перворазрядными копиями сличаются копии второразрядные и, наконец, с последними уже обиходные торговые меры. При такой цепи сличений, ошибка исходного прототипа может суммироваться и повлечь за собою уже заметную погрешность даже и в торговых мерах, тем более что и погрешность взвешивания по мере удаления от прототипа увеличивается примерно раз в пять при каждом переходе».

Достижения Главной Палаты в области сверхточного взвешивания основывались на знаменитом менделеевском исследовании колебания весов. Чисто метрологическая задача побудила его взяться за изучение этого вопроса. И оказалось, что в трудах даже выдающихся механикой содержится множество принятых на веру мнений. Рассеять эти заблуждения ему удалось замечательным экспериментальным исследованием «О колебании весов», о котором он с гордостью писал: «Много я тут работал и вложил души…»

В том же 1895 году, находясь в Петербурге, Ф. Блумбах, разговаривая по телефону, услышал ясно доносившееся откуда-то тиканье часов. Ему не составило особого труда найти причину этого явления: он понял, что телеграфная линия, по которой передавались сигналы из Пулкова, идет параллельно с телефонными проводами и прерывистые токи индуцируют точно такие же сигналы и в телефонной сети. Блумбах не замедлил поделиться с коллегами своим открытием — своеобразной службой времени, сигналы которой можно принимать по любому телефону. И возможно, именно этот эпизод навел Дмитрия Ивановича на мысль создать эталонную лабораторию времени, задача которой состояла бы в воспроизводстве третьей основной физической единицы — секунды.

«Я считаю необходимым… во вверенном мне учреждении содействовать изучению… теоретической стороны предмета, так как общеизвестно, что практическая сторона предмета находится в коренной зависимости от теоретических сведений, к ним относящихся». Решив руководствоваться этим принципом, Дмитрий Иванович снова и снова убеждался: измерить или взвесить какой-нибудь предмет с высокой точностью невозможно без привлечения едва ли не всех отраслей физики и математики. Казалось бы, какие уж там теоретические трудности могут быть во взвешивании: положим на весы груз, уравновесим его гирями. Но как все усложняется, когда речь идет о сверхточном взвешивании. Вот наблюдатель подошел к весам, и излучаемая им теплота, неравномерно нагрев коромысло, незримо искривила его. Вот наблюдатель положил на чашки груз и гири — и коромысло, деформировавшись, стало уже совсем не таким, каким его считают. Вот измеритель забыл записать показания барометра — и все его измерения пошли насмарку: выталкивающая сила воздуха, действующая на груз, уже не поддается учету. Вот почему для сверхточного взвешивания мало купить сверхточные весы, но надо еще купить или изготовить сверхточные термометры, барометры, психрометры и газоанализаторы. Мало освоить и изучить все самому, но надо еще найти, обучить, привить вкус к метрологии десяткам других людей. А это не просто.

В 1892 году, когда Менделеев возглавил Депо образцовых мер и весов, весь штат этого учреждения состоял из трех человек: ученого хранителя, его помощника и смотрителя здания. К 1895 году количество штатных служащих перевалило за десять, а объем работ продолжал нарастать с такой быстротой, что старое здание, построенное в 1879 году, не могло уже вместить всех служб. Поэтому в 1896 году министерство финансов отпустило средства на постройку рядом со старым нового просторного здания с башней для астрономической обсерватории. В 1897 году здание было построено, и Дмитрий Иванович с семьей переехал в казенную квартиру при Главной Палате на Забалканском проспекте.

К 1899 году фундаментальные работы по возобновлению прототипов были в основном завершены, и в деятельности Главной Палаты мер и весов начался второй период — приведение в единообразие всех мер и весов, обращающихся в стране. «Трудно в немногих словах изобразить то печальное состояние, в котором находятся меры и весы в России», — писал предшественник Менделеева на посту ученого хранителя генерал В. Глухов. И действительно, свинец, камни, песок применялись при взвешивании повсеместно. В некоторых городах для клеймения мер использовали гири двадцатилетней давности, утратившие свою истинную массу. Во многих губерниях клейма накладывались на приносимые купцами гири и аршины без всякой проверки. Поэтому хранителями образцовых мер и весов могли быть ученые с мировыми именами, их исследования могли всюду почитаться за образцы метрологической науки, но все это не имело ни малейшего влияния на состояние мер и весов в гигантском теле России. Требовался механизм, связывающий воедино центральное метрологическое учреждение страны с его высочайшими идеалами точности и добросовестности и каждую торговую и промышленную клеточку народнохозяйственного организма. И знаменитое Положение о мерах и весах, утвержденное 4 июля 1899 года, как раз и узаконило создание такой системы.

Во исполнение этого положения, текст которого Дмитрий Иванович написал сам, во всех частях России, включая Кавказ, Сибирь и Туркестан, с 1900 по 1906 год было открыто 25 поверочных палаток, во главе которых стояли заранее подготовленные поверители. Каждый из них в процессе обучения на курсах при Главной Палате получал знания по математике, физике и химии в объеме гимназического курса, осваивал приемы и методы поверки, изучал законы и инструкции, конструкцию и регулировку измерительных приборов. Поверители должны были в течение нескольких лет проверить, и наложить новые клейма на все обращающиеся в стране меры и весы и потом поверять их через каждые три года. Был также создан штат разъездных инспекторов, производящих внезапные ревизии измерительного хозяйства в разных промышленных и торговых учреждениях. За пять с лишним лет поверочная служба, созданная Менделеевым, поверила во всей стране 12 590 299 мер и весов, забраковав из них 464 804.