У наші дні вивчено багато властивостей води. Більше того, її фізичні властивості використовують як еталони при визначенні багатьох фізичних констант і одиниць виміру. Вимірювання - це порівняння вимірюваної величини з еталоном, зразковою мірою. Так, температура замерзання води, насиченою повітрям під тиском 1 атм., прийнята за 0°С, а температура кипіння при тих же умовах - за 100°С. Одиницею маси, рівної 1 г, в метричній системі мір прийнята вага 1 см3 води при 4°С.
У давнину, в Греції і Римі, вода допомагала людині вимірювати час. Це було перше в історії застосування води для вимірювань. Спочатку водяні годинники були дуже простої конструкції: наповнена водою мідна посудина з вузьким отвором на дні, через який повільно, крапля за краплею, витікала вода.
За рівнем води в посудині і визначали час, що "сплив" (в буквальному сенсі слова). Для цього на стінках посудини були нанесені позначки - рисочки. Водяні годинники (клепсидра) замінювали собою в похмуру погоду сонячні годинники. Греки ставили клепсидру в суді щоб всім учасникам процесу надавати однаковий час для виступу, який вимірювся клепсидрою. Ось з якої глибокої давнини дійшло до нас сучасний вираз: "Ваш час сплив!".
Натисніть тут, і ви побачите зображення клепсидри. Натисніть “<”, і ви повернетесь до статті.
При створенні термометра, точніше, його шкали, були використані деякі фізичні властивості води.
Німецький фізик Фаренгейт, що прожив більшу частину свого життя в Голландії, винайшов у 1714-1715 роках ртутний термометр і зробив температурну шкалу, що носить його ім'я.
У якості "реперів" (вихідних точок) для шкали він прийняв точку кипіння води, яку позначив 212°, і точку, відповідну температурі суміші льоду з сіллю (-17,5°С), позначивши її 0°.
Потім розділив шкалу від 212 до 0° на 212 рівних частин.
Температура танення льоду (0° за шкалою Цельсія) відповідає 32° за шкалою Фаренгейта.
Таким чином, за цією шкалою температурний інтервал між точкою кипіння води і точкою танення льоду розділений на 180 поділок - від 212 до 32° (а не на 100 поділок, від 100 до 0°, як на шкалі Цельсія). Нам відліки температури за шкалою Фаренгейта здадуться дуже несподіваними і дивними. Наприклад, в теплий літній день, з температурою 26-27°С, термометр Фаренгейта покаже 80°!
У 1730 році французький натураліст, член Паризької академії наук, винахідник спиртового термометра, Рене Реомюр запропонував температурну шкалу, на якій діапазон між точками кипіння води і танення льоду розділений на 80 рівних частин, від 80 до 0° (шкала Реомюра). Такою шкалою зазвичай користувалися у побуті в Росії до Жовтневої революції.
Висоти, будь то вершини найвищих гір або низовини, розташовані нижче рівня моря, підйом штучного супутника або спуск батискафа на дно морське, відраховуються від рівня моря. Це може здатися парадоксальним: адже що може бути мінливішим поверхні моря.
Море весь час у русі, хвилі і приливи постійно коливають його поверхню.
І все ж, незважаючи на непостійність, поверхня моря з давніх пір визнана вченими-геодезистами самої придатною вихідною поверхнею для визначення так званої абсолютної висоти, інакше званої висотою над рівнем моря (під відносною висотою розуміють перевищення однієї точки на поверхні суші над іншою, відносна висота гори - це перевищення її вершини над підошвою).
Чому ж обрали геодезисти поверхню моря? Якби якимось дивом раптом припинилися коливання, що викликаються вітрами, приливами і відливами, то рівень моря встановився б у середньому положенні в положенні рівноваги. Так як всі моря і океани з'єднані між собою, то, за законом сполучених судин, їх рівень мав би встановитися в усьому світі на одній висоті.
Ось цей-то середній рівень моря, що не змінюється протягом багатьох десятиліть і століть, і прийнятий в якості вихідної поверхні для відліку висот на суші. Тому абсолютна висота - це висота не над якимось випадковим рівнем моря, а над його середнім рівнем. А щоб встановити становище середнього рівня, необхідно протягом ряду років (не менше 2-3 десятиліть) безперервно спостерігати за коливанням рівня води в морі.
Абсолютна висота відраховується зазвичай від середнього рівня того моря, на березі якого розташована дана країна. Якщо країна знаходиться далеко від морських берегів, вимірювання прив'язуються до середнього рівня найближчого моря.
У Росії абсолютні висоти відраховуються від середнього рівня Балтійського моря - від нуля Кронштадтського футштока, висотне положення якого збігається з середнім багаторічним рівнем Фінської затоки і, отже, Балтійського моря.
За цим футштоком, встановленим на кам'яній засаді мосту через Обвідний канал у Кронштадті, ведуться безперервні спостереження. Нуль футштока, поєднаний з горизонтальною рисою, висіченою на засаді мосту, і закріпленою мідною пластиною з написом "Вихідний пункт нівелірної мережі Росії". Побачити цю рису можна тільки тоді, коли рівень води в каналі нижче середнього (ордінара).