Есть вокруг нас вещи, на которые и внимания не обращаешь, настолько они привычные. Чтобы посмотреть на них другими глазами, нужен какой-то особый случай. Мне он представился во время путешествия по Скандинавии, на границе между Швецией и Норвегией. Граница там, правда, условная, паспорт никому показывать не нужно. Но, прежде чем пересечь её, наш автобус заехал на металлическую платформу, чуть приподнимающуюся над землёй. Притормозив, водитель глянул на циферблат некоего устройства, похожего на парковочный автомат, удовлетворенно кивнул и нажал газ. Через несколько секунд мы были уже на норвежской земле.
Секрет оказался прост: все автобусы, въезжающие в Норвегию, подлежат взвешиванию, поскольку по строгим порядкам этой страны существует допустимая нагрузка на дорожное покрытие. А металлическая платформа была не чем иным, как огромными весами, предназначенными для взвешивания автобусов. Тот, на котором мы путешествовали, вполне соответствовал нормам. Будь иначе, пришлось бы платить определённый налог в дорожный фонд, который следит за состоянием норвежских дорог и ремонтирует их в случае необходимости...
Взвешивание автобусов, да ещё вместе с пассажирами, на взгляд россиянина, привычного к нашим, российским дорогам, процедура и в самом деле непривычная. А вот весы в магазине мы просто не замечаем. Столь же обыденная вещь — весы на кухне, необходимые при варке варенья или каких-то иных гастрономических процедурах. Как и весы в ванной, помогающие следить за собственным весом.
Но стоит только задуматься, и вдруг откроется удивительная истина: оказывается, весы — один из самых необходимых для человека предметов. Ведь взвешивать приходится практически всё: продукты в магазине, детали на заводе, лекарства на фармацевтической фабрике, химикаты в лаборатории, футбольные мячи перед матчами...
Словом, весам, по справедливости, надо отвести одно из самых почётных мест в ряду величайших изобретений человечества. История же их, безусловно, заслуживает внимания. Над их совершенствованием потрудились многие славные люди, среди которых французский математик XVII века Жиль де Роберваль, швейцарский механик и физик Леонард Эйлер, наш выдающийся соотечественник Дмитрий Менделеев. Однако имя первого человека, догадавшегося, каким способом можно определять вес различных предметов, мы уже никогда не узнаем, потому что он жил около семи тысяч лет назад.
Фрагменты древнейших весов археологи обнаружили в Месопотамии — долине между реками Тигр и Евфрат, где в V тысячелетии до нашей эры начала зарождаться цивилизация народа шумеров. Устроены эти весы были предельно просто — прямое коромысло, подвешенное по центру на стойке. На краях коромысла были закреплены чашки. На одну клали предмет, который нужно было взвесить, на другую — гири. Коромысло уравновешивалось, когда вес предмета был равен весу гирь.
Однако и до такой простейшей конструкции необходимо было, конечно, додуматься. Кроме того, безымянный изобретатель должен был что-то взять за эталон веса и изготовить сначала гирю, а потом ещё и разновесы, представляющие собой определённые части эталона — половину, четверть и так далее.
Первым материалом для изготовления гирь послужил камень, «поверялись» разновесы с помощью тех же весов-коромысел. Наверняка это было делом не одного человека, а изобретательским процессом, растянувшимся надолго. Потребность же в весах появилась, как только у шумерских племён стала складываться меновая торговля.
Весами такого же типа пользовались и древние египтяне. В лондонском Британском музее можно увидеть папирус, которому больше трёх тысяч лет. На нём детально показано, как были устроены древнеегипетские весы. Значение их в жизни египтян подчёркивается тем, что рядом с ними изображён бог Озирис. Наверняка у таких весов был свой, египетский изобретатель, додумавшийся до такой конструкции независимо от шумерского. Да и в других странах Древнего мира весы не раз изобретали заново.
Эта простейшая конструкция весов верой и правдой служила людям многие века. Впрочем, слово «правда» тут не всегда уместно: дело в том, что древние торговцы с помощью таких весов нередко обманывали доверчивых покупателей: ведь вес гирь покупатели проверить не могли. О нечестности древних торговцев свидетельствуют многие древние тексты. В них, например, можно найти изречение царя Соломона: «Верные весы и весовые чаши — от Господа, от Него же все гири в суме. Неверные весы — мерзость пред Господом, но правильный вес угоден Ему». Но нельзя, конечно, обвинять всех торговцев разом, наверняка были среди них и кристально честные люди...
С точки зрения механики древнейшие весы построены на принципе простого рычага. При равной длине плеч, он уравновешивается одинаковыми грузами. Уже в античные времена появились весы другого типа. В основе их лежал тот же рычаг, но плечи у него были разными. Груз подвешивался к короткому плечу, а гиря передвигалась по длинному. На него была нанесена шкала с делениями. По законам механики, длина плеча давала выигрыш в силе. По расстоянию, на которое приходилось отодвигать гирю от точки опоры, можно было судить о весе груза.
Один из самых ранних образцов таких весов был найден при раскопах древнеримского города Помпеи, погибшего при извержении вулкана Везувия в 79 году. Но ещё в IVвеке до нашей эры древнегреческий учёный Аристотель разработал теорию весов с разными плечами. Такие весы получили название безмена (в наши дни так, правда, называют ещё простейшие пружинные весы с крючком, на который вешается груз).
В дальнейшем весы неизменно оставались объектом внимания учёных. Они интересовали их как теоретически, в качестве особого механизма, действующего по определённым законам, так и практически, как инструмент, необходимый для познания мира. Ведь во многих исследованиях нужны очень точные измерения веса. Поэтому многие учёные сами совершенствовали весы, а то и изобретали принципиально новые их конструкции.
В XII веке, например, арабский учёный аль-Хазини пользовался весами, погрешность которых не превышала одной тысячной. В 1586 году знаменитый итальянец Галилео Галилей сконструировал специальные гидростатические весы, с помощью которых определял плотность веществ. По сути, это обычные весы, но они могут работать в воде или в любой другой жидкости.
Оригинальную конструкцию весов предложил в 1669 году французский учёный Жиль де Роберваль. Они действовали по принципу шумерского «коромысла», но здесь коромысло было устроено в виде параллелограмма. Это позволило поместить чашечки весов не внизу, а над коромыслом (как раз такими были весы в продовольственных магазинах ещё четверть века назад). А в 1747 году Леонард Эйлер создал общую теорию весов.
С развитием промышленности и транспорта людям понадобились самые разнообразные весы, рассчитанные на разные нагрузки и работающие в разных условиях. Например, весы непрерывного взвешивания, устанавливаемые на конвейерах. Огромные весы для взвешивания железнодорожных вагонов, самолётов, зерна, угля, слитков металла... И, напротив, лабораторные весы, с точностью взвешивания до долей миллиграмма.
Наиболее распространёнными оставались рычажные весы, но представлявшие собой целые системы рычагов и устроенные намного сложнее, чем во времена древних египтян или римлян. Собственную конструкцию высокоточных рычажных лабораторных весов, например, разработал в 90-х годах XIX века Дмитрий Иванович Менделеев, когда был управляющим Главной палатой мер и весов.
Однако существует множество весов разного назначения, у которых принцип работы иной — пружинные, крутильные, маятниковые, электротензометрические, квадрантные, а теперь ещё и электронные. Весы продолжают совершенствоваться, а назначение у них одно — помогать человеку во всех видах его деятельности.
Словом, будете в магазине, обязательно посмотрите на современные весы, хотя бы в овощном отделе, другими глазами. Разве не чудо? Мало того, что взвешивают, так ещё мгновенно определяют стоимость любой покупки и сами же печатают чеки. От покупателя требуется только одно: положить на весы, например, бананы и нажать кнопку с надписью «бананы»...
Чем весы Галилея отличаются от весов Менделеева? //А почему?. – 2008. - № 1. – С. 24-26.