Bước đường hình thành và phát triển của hoạt động đo lường trong lịch sử nhân loại

Từ xa xưa con người đã biết sử dụng đo lường để phục vụ đời sống sinh hoạt như việc định lượng, cân đong, đo đếm các loại vật chất. Điều này phát sinh hoạt động đo lường từ khoảng 5.000 năm trước. Các hình thức sớm nhất của đo lường là chuẩn đơn giản tùy ý thiết lập bởi chính quyền địa phương, thường dựa vào các sự vật cụ thể, ví dụ như quy định dùng chiều dài cánh tay của người đứng đầu địa phương đó để làm chuẩn đo lường độ dài. Các chuẩn này đã được thành lập nhằm tạo thuận lợi cho trao đổi hàng hóa và ghi lại hoạt động của con người.

Với nhu cầu phát triển xã hội, kinh tế và kỹ thuật là khởi đầu cho sự phát triển của đo lường khoa học. Các chuẩn đo lường quốc gia đã được thiết lập ở các nước công nghiệp vào thế kỷ thứ 19. Các Viện đo lường quốc gia đã được thành lập vào cuối thế kỷ 19 để duy trì các chuẩn đo lường quốc gia và đảm bảo chuỗi liên kết chuẩn. Đây là thời điểm đánh dấu cho sự khởi đầu của hệ thống đo lường hiện đại mà đỉnh cao của sự phát triển đo lường tại thời điểm này là sự ra đời của "Hệ mét".

Năm 1789, Đại cách mạng tư sản dân quyền đã nổ ra ở Pháp và giành được thắng lợi, sự thắng lợi này gắn liền với một giai đoạn phát triển đặc biệt của đo lường và quản lý đo lường ở Pháp cũng như trên toàn thế giới. Trong không khí thắng lợi về chính trị, Quốc hội lập hiến Pháp muốn làm một việc gì đó về khoa học kỹ thuật. Năm 1790, họ quyết định xây dựng một hệ đo lường hợp pháp và thống nhất cho toàn nước Pháp trên một vật chuẩn tự nhiên nào đó có thể tái tạo lại chính xác mỗi khi cần. Họ cũng muốn hệ đo lường này sẽ là một hệ đo lường văn minh, làm mẫu mực cho toàn thế giới, một hệ đo lường cho "tất cả các dân tộc, tất cả các thời đại".

Theo quyết định đó Pháp đã tập hợp các nhà khoa học nổi tiếng lúc đó tiến hành nghiên cứu để thực hiện dự án xây dựng hệ đo lường nói trên. Họ đề nghị lấy đơn vị độ dài với tên gọi là “mét”, giá trị ấn định bằng 1/10 triệu của 1/4 kinh tuyến của trái đất. Từ kết quả đó, hai thước chuẩn giống nhau bằng platin đã được chế tạo để thể hiện đơn vị mét theo định nghĩa trên.

Có mét rồi người ta định nghĩa tiếp đơn vị khối lượng là khối lượng của một đêximet khối nước tinh khiết ở nhiệt độ 4 độ C và gọi là "kilôgam". Hai quả cân hình trụ bằng platin cũng được chế tạo để thể hiện đơn vị kilôgam theo định nghĩa trên. Về đại lượng dung tích rất cần cho giao lưu kinh tế lúc ấy, nên người ta lấy thể tích của một kilôgam nước tinh khiết làm đơn vị và gọi là "lít".

Ngoài mét, kilôgam và lít, người ta còn dựa vào đơn vị mét để định nghĩa một số đơn vị thông dụng nhất như mét vuông, mét khối, hecta... và lập ra nhiều đơn vị ước, bội theo nguyên tắc thập phân. Như vậy, đã xây dựng được một hệ đơn vị đo lường với quả đất và nước tinh khiết làm vật chuẩn thiên nhiên, việc xuất hiện vật chuẩn thiên nhiên và ước bội thập phân là những tư tưởng vĩ đại của những người sáng tạo ra "Hệ mét", để dấu ấn không thể phai mờ trong quá trình lịch sử phát triển của đo lường và quản lý đo lường trên toàn thế giới.

Năm 1960 Đại hội cân đo quốc tế lần thứ XI ở Paris đã thông qua "Hệ đơn vị đo quốc tế", viết tắt là SI làm cơ sở thống nhất đo lường trên toàn thế giới. Các Đại hội cân đo quốc tế sau đó đã tiếp tục bổ sung, hoàn thiện hệ SI nhằm đáp ứng các yêu cầu về đo lường ngày càng cao của sản xuất và khoa học kỹ thuật. Hệ SI là một thành tựu xuất sắc của đo lường học, là một hệ hiện đại, thực dụng, cỡ đơn vị nói chung phù hợp với yêu cầu thông thường của sản xuất. Vì vậy, hệ SI đã được hầu hết các nước trên thế giới, trong đó có nước ta lấy làm cơ sở để quy định đơn vị đo lường hợp pháp của nước mình.

Như vậy, sự xuất hiện của "Hệ mét" và sau này là hệ SI là những sáng tạo xuất sắc của nhân loại, để lại dấu ấn không bao giờ phai mờ cấu thành trong quá trình lịch sử phát triển của đo lường và quản lý đo lường.

Với sự phát triển khoa học công nghệ về đo lường chính xác, các nhà khoa học không ngừng nghiên cứu ra các phương pháp đo, chuẩn đo lường và các định nghĩa mới. Hiện nay, các đơn vị cơ bản SI được định nghĩa thông qua các hằng số vật lý cơ bản để nâng cao độ chính xác và ổn định của phép đo.

(*) Sách Đo lường học - Hệ thống đo lường Quốc gia

Ngọc Xen (lược ghi)