Документы XVII в. свидетельствуют о существовании так называемой подворной сохи. Она применялась в основном при обложении посадского населения городов. Известны окладные единицы, по которым облагались крестьяне частных владельцев. Названия их самые различные: выть, четь, третник, осьмак, доля, полоса, участок, обжа, двор, дым и др.
Техника сошного письма приобрела со временем устойчивые формы, закрепившиеся в «Книгах сошного письма» и «Писцовых наказах», являющихся ценнейшими источниками по русской метрологии.
Меры сыпучих тел. В XVI–XVII вв. перестает употребляться в качестве меры кадь, или оков, а наиболее распространенной мерой для сыпучих тел становится четверть, делившаяся по системе двух на 2 осьмины, на 4 пол-осьмины, на 8 четвериков и т. д. и по системе трех на 3 трети, 6 полтретей, 12 полполтретей и т. д.
Вопрос о реальном объеме этой меры не может считаться решенным окончательно. Источники часто называют различные цифры для весового содержания четверти — 4, 6 и 8 пудов ржи. Московская четверть вмещала 6 пудов ржи и 5 пудов ржаной муки, но эта величина не была единой для всего государства. Например, в Вятке бытовала мера, в три раза превосходившая московскую четверть, — куница, в Пермском крае — сапца, равная осьмине, в Сибири употреблялась четверть в 4 пуда.
Установлено, что на рубеже XVI–XVII вв. официальной мерой служила 4-пудовая четверть. В 1624 г. из Москвы на места были разосланы новые меры — медная осьмина. Вероятно, что при этом размер казенной четверти стал равным 6 пудам. Эта четверть просуществовала до 1679 г., когда по царскому указу она была увеличена до 8 пудов. Четверть была только счетной единицей, фактической же мерой служили осьмина и ее части — пол-осьмины и четверики. При этом осьмина употреблялась в основном как контрольная мера, а на практике использовались пол-осьмины и четверики.
Существовало два вида мер сыпучих тел — приемочная и раздаточная. Казенная приемочная мера служила для измерения хлеба, поступавшего в казну, а раздаточная употреблялась при выдаче хлеба служилым людям «по прибору». Соотношение между ними не было постоянным, и раздаточная мера могла составлять от 0,75 до 0,37 казенной приемочной меры. В среднем раздаточная мера была в два раза меньше приемочной.
Четвертями и ее фракциями измеряли, в основном, зерно и муку. Постепенно муку начинают чаще измерять весовыми единицами.
Специальные меры существовали для измерения соли. В Старой Руссе, славившейся своими солеварницами, основной такой единицей являлся луб, вмещавший 5 пудов соли. Другими соляными мерами были рогожа (или рогозина), мех и пошев. Истинные величины этих мер пока точно не установлены. На Двине в качестве меры сыпучих тел продолжал употребляться пуз, равный 1,5 пудам ржи или 3 пудам соли.
В XVII в. соляные меры постепенно выходят из употребления и заменяются весовыми единицами.
Меры жидких тел. Основной мерой для жидкостей в XVI–XVII вв. продолжает служить ведро. Бочка и насадка постепенно выходят из употребления, и в XVII в. бочка обозначает уже только тару. Размеры ведра по-прежнему остаются неизвестными. В источниках указывается только вышина ведра — 8 вершков, что же касается его диаметра, то его предположительно определяют равным 5 вершкам. Вес воды в таком ведре составляет 33 фунта 66 золотников.
Ведро делилось на кружки, ковши и чарки. Соотношение между ведром и названными единицами не было постоянным. Имеются указания источников на то, что в 20-х гг. XVII в. ведро заключало 12 кружек, а в 70-х гг. того же века ведро делилось на 10 кружек. Кружка делилась на 10 чарок, но и это деление не было постоянным в течение XVII в. Согласно указу 1652 г., упразднявшему старые кабаки и вводившему на их место кружечные дворы, размер чарки был увеличен в три раза. Такая чарка называлась ковшом. Размер ведра оставался прежним, и оно вмещало 100 новых чарок. До 1652 г. существовало следующее деление мер жидкостей: ведро = 12 кружкам = 300 чаркам; кружка = 25 чаркам (300:12 = 25).
Новое деление ведра было осуществлено по десятичному принципу счета: ведро = 10 кружкам = 100 чаркам, или ковшам; кружка = 10 чаркам, или ковшам.
По-прежнему продолжает употребляться деление ведра по системе двух и трех: полведра, четверть ведра, полчетверти ведра и т. д., треть ведра, полтрети ведра и т. д.
В конце 70-х гг. XVII в. вводится новое деление ведра, существовавшее, видимо, наряду с десятичным: ведро = 8 кружкам = 200 чаркам; кружка = 25 чаркам (200:8 = 25).
Такое деление ведра характерно для измерения при продаже вина и пива. Другие жидкости, например смола, деготь, продавались ведрами и его частями: полведра, треть ведра и т. д.
Меры веса. Основной единицей веса в XVI–XVII вв. становится пуд. «Торговая книга», например, именно с ним сравнивает все другие единицы измерения веса. Самой крупной единицей является ласт, равный 72 пудам. Сравнительно редко употреблялись вощаная четверть и берковец, равные соответственно 12 и 10 пудам. Само название вощаной четверти говорит о том, что она применялась при взвешивании воска. Появляется новая весовая единица — контарь, равный 2,5 пуда.
Из старых весовых единиц сохраняют свое значение большая (96 золотников) и малая (48 золотников) гривенки, а также золотник. Пуд был равен 40 большим или 80 малым гривенкам. Входит в употребление полугривенка малая, равная 24 золотникам. Большая гривенка называется фунтом. Это новое название все чаще употребляется с середины XVII в. и постепенно вытесняет большую гривенку. Перестают употребляться ласт и вощаная четверть, но появляется безмен, равный 2,5 фунта.
Для взвешивания драгоценных металлов основной единицей веса служит золотник, делившийся на 25 почек.
Таким образом, к концу XVII в. основными единицами веса становятся пуд и фунт (большая гривенка), делившиеся по системе двух и трех. Пуд равен 16,38 кг, фунт — 409,512 г, золотник — 4,267 г, почка — 0,17 г.
Сложившаяся на рубеже XVI–XVII вв. система русских мер веса имела следующий вид:
ласт = 72 пудам;
вощаная четверть = 12 пудам;
берковец = 10 пудам;
контарь = 2,5 пуда;
пуд = 16 безменам = 40 большим гривенкам = 80 малым гривенкам;
большая гривенка = 2 малым гривенкам = 4 малым полугривенкам = 96 золотникам и т. д.
Наряду с официальными, существовали приблизительные меры: обхват, например дерево в обхват толщины, дерево в два, в три обхвата: ладонь (долонь) — мера для обозначения ширины ладони. Ладонью измерялась ширина ткани: «камка штиланная, семиланная»; весло — мера глубины воды; гребок — расстояние, которое проходит лодка при одном взмахе весел; косье или косьевище — рукоятка косы, используемая в качестве измерения при дележе сенокосных угодий; день пешего и конного пути — расстояние, пройденное пешеходом или конником, и т. д.
Русская метрология XVIII–XX вв.
Так как к началу этого периода русская система мер в основных своих чертах уже сложилась, основной задачей стала унификация мер и их уточнение, а также организация специальной службы надзора в области метрологии.
В 1753 г. были ликвидированы внутренние таможни, что способствовало резкому сокращению местных единиц измерений и постепенному их исчезновению.
В распоряжении исследователей русской метрологии XVIII–XX вв. находится значительное число различных источников — таможенные книги, дорожники, законодательные акты, подлинные образцы мер, материалы различных правительственных комиссий.
В первые десятилетия XVIII в. основным учреждением, занимавшимся проблемами метрологии, было Монетное правление. В 1737 г. для подготовки реформ мер была создана специальная Комиссия весов и мер во главе с графом М.Г. Головкиным — главным директором Монетного правления. Перед комиссией была поставлена задача создания новых эталонов мер, установления точного соотношения различных мер и организации поверочного дела. Комиссия основную свою работу закончила в 1738 г. и была ликвидирована в 1742 г. Сохранившиеся архивные материалы позволили Е.И. Каменцевой детально изучить ход работы Комиссии и выяснить ее роль в истории русских систем измерений. Комиссия рассмотрела проекты уточнения действовавшей системы измерения. Один из них предусматривал десятичный принцип деления основных единиц измерений. В Комиссии сосредоточились, например, меры веса (гири) из различных учреждений — Камер-коллегии, Коммерц-коллегии, Портовой таможни, Монетной канцелярии и др. Сравнение этих мер показало различия в их весе. За основу создания эталонов были приняты гири Монетной канцелярии, изготовленные еще в 1727 г. выдающимся русским историком и географом В.Н. Татищевым и выверенные в 1735 г. Принятие за основу именно этих гирь было вызвано стремлением не нарушать действовавшую монетно-денежную систему. При изготовлении прототипов предполагалось привязать их к мерам длины, т. е. создать образцовые кубические меры веса. Известным механиком-изобретателем А.К. Нартовым были изготовлены кубические пуд со стороной 2,8 вершка и фунт со стороной 0,82 вершка. Правда, эти размеры были взяты приблизительно, к тому же не был учтен удельный вес зеленой меди, из которой они были изготовлены. Зеленой медью называлась латунь — сплав, содержащий от 50 до 90 % меди и от 10 до 40 % цинка. Удельный вес такого сплава мог колебаться от 8,43 до 8,90 г / куб. см. На основе мер длины был определен объем мер жидкостей — ведра и четверика. В качестве образца меры длины был взят полуаршин Петра I, равный 36 см.