Kiedy wymyślono system metryczny? Co to jest kubit?
Wykonywanie pomiarów geometrycznych i związanych z nimi obliczeń matematycznych wymaga stosowania odpowiednich jednostek. System metryczny pozwala na proste i zrozumiałe dla większości ludzi na świecie przeprowadzanie tego rodzaju operacji. Współcześnie stosowane miary są jednakże zgoła inne niże te, wykorzystywane w starożytności. Wśród nich jednym z najciekawszych rozwiązań był kubit. Zaskakującym faktem jest, że pozwoliły one na budowę piramid i obiektów, które przetrwały tysiące lat.
Transakcje handlowe, jak i problemy inżynierskie to zagadnienia, gdzie nie można obejść się bez zastosowania pomiarów, a co za tym idzie wykorzystania systemu metrycznego. Obecnie stosowany układ SI zatwierdzony w 1960 roku umożliwia przeprowadzanie wspomnianych działań bez konieczności translacji na inne rozwiązania systemowe stosowane lokalnie. Jest on oparty na tzw. etalonach, czyli niezmiennych wzorcach – materialnych lub niematerialnych – które w dokładny sposób określają wymiary danych jednostek.
Powszechnie znane systemy liczbowe takie jak miara metryczna, dziesiętna czy binarna są również wykorzystywane przez graczy Lotto. Specjaliści zajmujący się teorią gier losowych stosują zwykle w analizach konwencjonalne rozwiązania. Okazuje się jednak, że dużo bardziej przystępną formą analizowania wyników jest zastosowanie metody zero-jedynkowej. Cyfry 0 oraz 1 są odpowiednikami zajścia zdarzeń "padło" i "nie padło". W efekcie pozwalają na efektywniejsze wykorzystanie narzędzi matematycznych, głównie statystyki względnej i bezwzględnej.
Co to jest system metryczny?
Jeszcze w starożytności uczeni opracowali odpowiednie rozwiązania, które można uznać za pierwowzór współczesnej miary metrycznej. System pozwalał na wykonywanie obliczeń matematycznych, przeprowadzanie wymiany handlowej czy projektowanie architektury budynków na podstawie wzorców. Jednym z najstarszych znanych etalonów był łokieć z Nippur. Był to obiekt w formie miedzianego pręta, które powstanie datowane jest na 2700 lat p.n.e. Miał on długość równą 518 cm, zbliżoną do tzw. egipskiego łokcia królewskiego o mierze 0,525 m.
Warto wspomnieć, że opisywana jednostka nie miała takiego samego wymiaru w każdym regionie. W Lagasz na wschód od Nippur była ona równa 490 centymetrów, a w samej Mezopotamii nie stanowiła uniwersalnego wzorca. Określało się ją jako odległość pomiędzy stawem łokciowym a końcem środkowego palca. Mniejszymi miarami były dłoń i pięść.
W starożytnej Grecji stosowano natomiast tzw. stopę (gr. pous), której długość w metrach była zależna od miasta, np.:
-
attycka = 0,296,
-
pergamońska = 0,330,
-
olimpijska = 0,320.
Jednostka ta była dzielona na palaste praz daktylos. Większe rozmiary były podawane w kalamosach (2,96 m) czy plethrorach (29,6 metra). Równie interesujące rozwiązania były stosowane w Imperium Rzymskim. Wśród nich można spotkać takie jednostki jak pes, cubitus, gradus, passus, pertica czy actus. Ta ostatnia jest równa długości bruzdy, jaką były w stanie wyorać przeciętnie woły bez konieczności zatrzymywania się celem odpoczynku. Wynosi ona dokładnie 24 tzw. podwójne kroki, czyli 35,47 m.
Wszystkie rozwiązania stosowane przez starożytnych przyczyniły się do powstania tego, co znamy współcześnie jako miara metryczna.
Powszechnie używany system to układ SI, w którego skład wchodzą:
-
ampery, określające natężenie prądu elektrycznego,
-
kelwiny służące do określania temperatury,
-
sekundy pozwalające na pomiar czasu,
-
metry będące jednostkami długości,
-
kilogramy wykorzystywane do opisu masy,
-
kandele określające światłość źródła światła,
-
mole służące do opisywania liczności materii.
Ciekawostką jest, że rozwiązania te nie zostały przyjęte przez Stany Zjednoczone, Liberię oraz Mjanmę, gdzie wykorzystywane są również alternatywne układy miar.
Co to jest kubit?
Jedną z najbardziej tajemniczych jednostek miary wynalezionych przez starożytnych Egipcjan był kubit definiowany jako równy odległości pomiędzy dołem łokciowym a zakończeniem środkowego palca ręki. Jego przeciętną wartość określono na poziomie 52,36 cm. Wykorzystano go m.in. w trakcie budowy piramidy Cheopsa. Warto również zauważyć, że po podzieleniu przez 6 daje on w wyniku liczbę Pi z dokładnością do czterech miejsc po przecinku. Jednocześnie jest on równoważny wartości π-φ2.
Wspomniany przykład to jedna z wielu zależności, gdzie można doszukać się wykorzystania kubitów. Ich wartość występuje również w wielu proporcjach matematycznych oraz astronomicznych. Były one badane również przez naukowców zajmujących się Wielką Piramidą w Gizie. Warto wspomnieć, że nieopodal podobnego obiektu, należącego do władcy Snefru, znajdującego się w egipskim Dashur znaleziono przedmiot będący swoistym etalonem tej jednostki miary.
Piramidon będący wzorcem kubita pozwala również na obliczenie wartości liczby Pi. Z jego użyciem naukowcy byli także w stanie obliczyć wartość prędkości światła z dokładnością do dwóch cyfr po przecinku, czyli 299,79 km/ms. Ciekawostką jest, że obwód piramidonu wynosi dokładnie 12 kubitów, co jednoznacznie nawiązuje do dwunastu znaków Zodiaku. Jednocześnie Wielka Piramida w Gizie została zbudowana tak, że cztery jej krawędzie wskazują na kolejne symbole zodiakalne.
Współcześnie wykorzystywany system metryczny z pewnością nie mógłby powstać, gdyby nie wiedza i prace starożytnych badaczy. Ówcześni inżynierowi przy pomocy prymitywnych narzędzi i przyrządów potrafili doprowadzić do stworzenia bardzo skomplikowanych konstrukcji, które przetrwały do dziś. Obecnie głównymi jednostkami miary, jakie wykorzystujemy na co dzień, są te, stanowiące elementy układu SI. Służą nam do wyznaczania odległości, masy czy czasu i są zrozumiałe dla ludzi na całym świecie.