Polska była światowym pionierem ws. ustawy o rachubie czasu

- Dziś żadne urządzenie, żadne narzędzie, ani żaden proces technologiczny nie mogą powstać bez pomiarów, a ich działanie i sterowanie nimi oparte jest na pomiarach – mówi w rozmowie z portalem netTG.pl Gospodarka i Ludzie prof. dr hab. JACEK SEMANIAK, prezes Głównego Urzędu Miar.

Przed 103 laty powstał Główny Urząd Miar, który został utworzony 1 kwietnia 1919 r. na podstawie Dekretu o miarach, wydanego przez Naczelnika Państwa Marszałka Józefa Piłsudskiego. Do czego był potrzebny GUM w niepodległej Polsce ?
Zadania GUM w odrodzonej Polsce, co do zasady, były dokładnie takie same jak dziś. Jednak przed nowo utworzonym Urzędem stały dwa wyjątkowe zadania: realizacja w praktyce Dekretu o miarach (podpisanego przez Naczelnika Państwa 8 lutego 1919 roku) oraz zorganizowanie administracji miar. Wypełnianie pierwszego zadania następowało poprzez tworzenie rozporządzeń i zarządzeń administracyjnych, jak i opracowywanie przepisów legalizacyjnych.

Czynności te wymagały połączenia pracy badawczo-technicznej i prawniczej, do której włączone zostały kadry stworzone przez Zdzisława Erazma Rauszera w ramach działalności Urzędu Miar m. st. Warszawy, który funkcjonował od 1916 roku. Można przyjąć, iż proces ten zakończył się w roku 1928, gdy nastąpiła nowelizacja Dekretu o miarach.

W tym samym czasie trwały prace związane z organizacją administracji miar, które polegały na szkoleniu kadr oraz budowie terytorialnej struktury służby miar. Proces ten zakończył się dopiero w 1922 roku, w momencie przekazania GUM zarządu nad urzędami: galicyjskimi, poznańskimi, wileńskimi i górnośląskimi. O rozwoju terytorialnym i ilościowym administracji miar świadczą dane dotyczące sprawdzanych narzędzi mierniczych. W 1919 r. było ich 277 875 szt. a w 1928 r. już 2 475 485 szt .Nie można też zapomnieć, że dzięki zabiegom GUM 12 maja 1925 roku Polska przystąpiła do Konwencji Metrycznej.

Polska była pionierem, bo już w 1922 r. uchwaliła ustawę o rachubie czasu w Polsce, pierwszą tego typu na świecie. Co w ówczesnym czasie znaczyła rachuba czasu?
Ustawa, o której mowa była pierwszą w niepodległej Polsce ustawą, która regulowała kwestię wyznaczania czasu urzędowego. W dwudziestoleciu międzywojennym jednostkę czasu utrzymywano przy użyciu zegarów wahadłowych kontrolowanych za pośrednictwem pomiarów astronomicznych. Zegarem – wzorcem czasu był obrót Ziemi dookoła osi. Jednostką czasu , wzorcową, była średnia doba słoneczna określona przy pomocy praw mechaniki. Obserwacje astronomiczne wyznaczania czasu polegały na obserwacji gwiazd. Stosowano dwie metody wyznaczania czasu: z obserwacji momentów przejścia gwiazd przez południk w miejscu obserwacji i z obserwacji dwóch gwiazd na jednej wysokości. Obie metody były od siebie niezależne, wymagały odrębnych instrumentów astronomicznych. Obie z nich stosowano równolegle.

Dokładne odmierzanie czasu jako pory dnia pozwalało więc na kontrolę tzw. "chodu zegarów", czyli długości sekundy odmierzanej przez konkretny zegar, i w ten sposób również pomiar czasu, jako przedziału czasu, był dokładniejszy. Przy rachubie czasu używano też sygnałów radiowych ze stacji emitujących sygnały czasu, z zegarów kontrolowanych przez obserwatoria astronomiczne. Można było wtedy porównać wskazania lokalnego zegara mechanicznego (wahadłowego) do czasu z obserwacji astronomicznych z różnych krajów.

Już w 20-leciu międzywojennym czas był ważny dla rozwoju życia gospodarczego, nauki oraz stosunków społecznych. Duże znaczenia miała możliwość podania w każdej chwili dokładnego czasu oraz zmierzenia odstępów czasu. Wymagana dokładności wykonanych pomiarów była zróżnicowana w zależności od dziedziny, której ten czas dostarczano. Inna była ona dla potrzeb życia codziennego (zegary w miejscach publicznych), potrzeb komunikacji i telekomunikacji oraz potrzeb naukowych. Z dokładnego czasu korzystały wówczas m.in.: astronomia geodezyjna, radiotechnika, wojsko, grawimetria, komunikacja państwowa i laboratoria naukowe fizyko-techniczne.

Aż przez 30 lat ( 1919-49) GUM kierował dr inż. Zdzisław Erazm Rauszer. Jakie są jego zasługi dla polskiego miernictwa?
Zdzisław E. Rauszer był aktywnym naukowcem. Cały czas pracował nad prawodawstwem dotyczącym jednostek miar, teorią błędu pomiaru oraz problemami związanymi z legalizacją przyrządów pomiarowych. Jego zasługi dla polskiej metrologii są ogromne. Przede wszystkim współtworzył Dekret o miarach, który powstał jako skrót projektu ustawy o miarach, opracowany przez Niego i wydany w 1918 roku. Uczestniczył w pracach nad ustawą o rachubie czasu (1922), rozporządzeń i zarządzeń administracyjnych, przepisów legalizacyjnych, instrukcji i cenników.

Zainicjował przystąpienie Polski do Konwencji Metrycznej, które nastąpiło w 1925 roku. W 1937 roku został pierwszym przewodniczącym Międzynarodowej Konferencji Metrologii Prawnej, a następnie kierował pracami Komitetu, który został utworzony w celu opracowania Międzynarodowej Konwencji Metrologii Prawnej. W miarę swoich możliwości zadbał o majątek GUM i o pracowników administracji miar w okresie okupacji niemieckiej. Po zakończeniu II wojny światowej przystąpił do odbudowy administracji miar, m.in. dzięki jego zabiegom budynek przy ul. Elektoralnej, nie został zburzony i do dziś pozostaje siedzibą GUM.

GUM oraz terenowe urzędy miar dbają dziś o to, aby wiele pomiarów, z jakimi stykamy się w życiu codziennym, było dokonywanych w sposób prawidłowy. Co to oznacza w praktyce?
Z wynikami pomiarów stykamy na co dzień, stale i wszędzie. Żadne urządzenie, żadne narzędzie, ani żaden proces technologiczny nie mogą powstać bez pomiarów, a ich działanie i sterowanie nimi oparte jest na pomiarach. A pomiary te – aby ich wyniki były wiarygodne – muszą być oparte na podstawach naukowych. Idąc dalej, należy sobie uświadomić, że aby wykonać dowolny pomiar potrzebna jest odpowiednia miara, a ściślej jednostka miary, w której można wyrazić wynik pomiaru z odpowiednią jego dokładnością. Wyniki można i trzeba ze sobą porównywać, a można to czynić jedynie, gdy przyjęte będzie jednakowe dla nich odniesienie, w postaci powszechnie przyjętej jednostki miary dla każdej ze sobą porównywanej wielkości.

Celem administracji miar jest więc zapewnienie spójnego, powszechnie uznawanego i praktycznie stosowanego systemu miar. Takim systemem jest system metryczny, którego podstawą jest Międzynarodowy Układ Jednostek Miar SI i światowa struktura metrologiczna powołana na mocy Konwencji Metrycznej w 1875 roku. Strukturę tą tworzą Międzynarodowe Biuro Miar i Krajowe Instytucje Metrologiczne, znajdujące się w każdym państwie, które ratyfikowało Konwencję Metryczną. Instytucje te odpowiedzialne są za zapewnienie spójności pomiarowej w skali globalnej, czyli właściwego przekazywania jednostki miary od przyjętej dla niej definicji do przyrządu pomiarowego poprzez system wzorców pomiarowych.

Administracja miar jest zobowiązana do zapewnienia jednolitości i zaufania do wyników pomiarów w obszarach określonych prawem. Obszary te wiążą się głównie z transakcjami, podczas których wysokość opłaty lub inne należności ustala się na podstawie wyników pomiaru, wykonanego przyrządem poddanym kontroli metrologicznej. Wśród tych obszarów znajdziemy również te związane z egzekwowaniem prawa, ochroną zdrowia lub życia ludzi oraz ochroną środowiska.

Czy Polska nie odbiega od światowych standardów w zakresie miar?
Współpraca międzynarodowa w ramach Konwencji Metrycznej, podpisanej w Sevres we Francji w 1875 roku, którą Polska ratyfikowała w 1925 roku, stanowi niezmiernie ważny aspekt pracy i funkcjonowania polskiej administracji miar. Przez cały czas GUM utrzymuje ścisłe kontakty ze międzynarodowym środowiskiem metrologicznym.

W 1955 r. GUM przystąpił do Konwencji o Międzynarodowej Organizacji Metrologii Prawnej, której idea pojawiła się już w roku 1937, w czym istotny udział mieli wybitni przedstawiciele metrologii polskiej: dr Zdzisław Rauszer i prof. Jan Obalski. W roku 1999 GUM został sygnatariuszem CIPM MRA (Porozumienia o wzajemnym uznawaniu państwowych wzorców jednostek miar oraz świadectw wzorcowania i świadectw pomiarów wydawanych przez krajowe instytucje metrologiczne). Jeszcze przed przystąpieniem do UE, GUM został członkiem europejskich organizacji metrologicznych EUROMET (później EURAMET) oraz WELMEC.

Członkostwo GUM i Polski w Komitetach Doradczych CIPM (CCAUV, CCM, CCTF), aktywny udział GUM w międzynarodowych programach prowadzonych w obszarze metrologii naukowej, jest najlepszym wskaźnikiem, iż Polska nie tylko nie odbiega od światowych standardów w zakresie miar, ale również aktywnie uczestniczy w podejmowaniu nowych wyzwań w metrologii. Co więcej, udział w projektach przyczynił się do stopniowego przeorientowania aktywności w kierunku prac naukowo-badawczych. Znalazło to swój wyraz przy wdrażaniu nowych wzorców pomiarowych, w tym opartych na zjawiskach kwantowych, zapewniających najwyższą możliwą do osiągnięcia dokładność realizacji jednostek miar.

Przykładem mogą być wzorce napięcia i rezystancji wykorzystujące zjawiska kwantowe w postaci efektu Josephsona i kwantowego efektu Halla, wymagające zastosowania unikatowej aparatury pomiarowej. Innym przykładem wzorca o najwyższej dokładności może być pierwotny wzorzec częstotliwości w postaci tzw. fontanny cezowej czy wzorzec długości, w postaci stanowiska z laserem impulsowym nazywanym grzebieniem częstotliwości optycznych. Właściwe wykorzystywanie tych urządzeń wymaga stworzenia nowoczesnego zaplecza laboratoryjnego.

Czy dziś Polacy są już dostatecznie wyedukowani w zakresie swoich praw i obowiązków w zakresie miar?
Zacznę od tego, że zagadnienia związane z m.in. z prawną kontrolą metrologiczną, kompetencji i zadań organów administracji rządowej właściwych w sprawach miar reguluje ustawa z dnia 11 maja 2001 r. – Prawo o miarach, która reguluje również kwestie dotyczące sprawowania nadzoru nad wykonywaniem jej przepisów. W ramach swoich ustawowych obowiązków organy administracji miar wykonują kontrole w wielu obszarach życia gospodarczego kraju.

Działalność organów administracji miar w zakresie nadzoru ma na celu zapewnienie jednolitości miar i wymaganej dokładności pomiarów wielkości fizycznych w Rzeczypospolitej Polskiej oraz stałego podnoszenia jakości usług świadczonych przez tę administrację. Odnosząc się do działalności informacyjnej administracji miar należy odnieść się do szeregu działań realizowanych w tym zakresie, którymi bez wątpienia są seminaria tematyczne organizowane np. w Głównym Urzędzie Miar, jak również warsztaty czy szkolenia metrologiczne. Działalność informacyjna odnosi się również do publikowanych na stronach internetowych administracji miar odpowiednich komunikatów. Powyższe publikacje zawierają praktyczne wyjaśnienia dotyczące np. użytkowania przyrządów pomiarowych, obowiązków ustawowych, które dotyczą obywateli w ramach prowadzonej przez nich działalności, jak również odnoszą się do informowania o zmianach w przepisach.

Ponadto, zarówno do GUM jak i Okręgowych Urzędów Miar wpływają zgłoszenia dotyczące np. ewentualnych nieprawidłowości w stosowaniu przyrządów pomiarowych, które każdorazowo poddawane są analizie i ocenie. Wnioski z tych działań w zdecydowanej większości powodują podjęcie czynności mających na celu potwierdzenie lub też wykluczenie zgłaszanych nieprawidłowości. Czynności te włączane są w zakres planowych lub doraźnych kontroli wykonywanych przez organy administracji miar w trybie ustawowego nadzoru. W przypadku potwierdzenia nieprawidłowości, ustalenia takich kontroli każdorazowo stanowią przesłankę do podjęcia dalszych działań wobec kontrolowanych, np. wystosowania zaleceń pokontrolnych lub wszczęcia stosownego postępowania administracyjnego.

Warto wspomnieć, że częstym powodem kwestionowania legalności stosowanych przyrządów pomiarowych jest brak ważnych dowodów prawnej kontroli metrologicznej lub niespełniających wymagań metrologicznych. Administracja miar znaczny nacisk kładzie na wykonywanie kontroli metrologicznych przyrządów pomiarowych tj. spełniania wymagań przez przyrządy, co ma szczególne znaczenie dla wykrywalności manipulacji w systemy odmierzania użytkowanych przyrządów pomiarowych.

Gdzie dziś kształcą się przyszłe kadry na polskiego miernictwa?
Przyszłość polskiej metrologii leży dziś w rękach studentów i absolwentów kierunków technicznych i nauk ścisłych. Metrologia to nauka nieodłącznie związana z zagadnieniami z obszaru fizyki, matematyki, biologii, chemii czy informatyki. Dlatego, w zależności od specyfiki stanowiska i zakresu, w jakim dane Laboratorium prowadzi pomiary, Główny Urząd Miar ma wśród swoich pracowników pasjonatów wielu dziedzin. Wśród tych dziedzin znajdują się: mechanika, elektrotechnika, energetyka, elektronika, fizyka teoretyczna i medyczna, automatyka, chemia analityczna i organiczna oraz technologia chemiczna.

Obecnych i przyszłych metrologów kształcą najlepsze polskie uczelnie, takie jak Politechnika Warszawska, Politechnika Krakowska, Politechnika Wrocławska, Politechnika Poznańska, Politechnika Gdańska, Politechnika  Łódzka, Uniwersytet Jana Kochanowskiego w Kielcach, Politechnika Świętokrzyska, Uniwersytet Warszawski, Wojskowa Akademia Techniczna, Uniwersytet Jagielloński, Akademia Marynarki Wojennej oraz Akademia Górniczo – Hutnicza w Krakowie.

W Kielcach jest budowany Kampus Laboratoryjny Głównego Urzędu Miar. Do czego będzie służył?
Świętokrzyski Kampus Laboratoryjny GUM to inwestycja powstająca na 11-hektarowej działce przy ulicy Wrzosowej w Kielcach. Łączna powierzchnia laboratoriów to aż 13 826,40 m2 ,a wartość I etapu budowy to ok. 200 mln zł. To obiekt wymagający perfekcyjnej dokładności, a właściwie kompleks obiektów, niepowtarzalnych i jedynych w swoim rodzaju. To będzie miejsce spotkań środowisk badawczych pracujących nie tylko dla przemysłu czy przedsiębiorstw, ale również instytucji publicznych: szkół, uczelni, instytutów badawczych.

I etap budowy zakłada wzniesienie zespołu 8 budynków obejmujących: 6 nowoczesnych laboratoriów, zaplecza konferencyjno-edukacyjnego, część warsztatową, wspomagająca prace laboratoriów oraz część biurowo-usługowa. Kampus ma nietypowe rozwiązania dla zespołu laboratoriów, które docelowo mają być najnowocześniejszymi w Europie laboratoriami metrologicznymi. Wiele zastosowanych tu rozwiązań jest stworzonych przez projektantów tylko i wyłącznie na potrzeby tych budynków. Wynika to z bardzo wysokich oczekiwań jakościowych, jeśli chodzi o metrologów, którzy będą tu pracować. Tak jak wspomniałem, w I etapie powstanie 6 laboratoriów, które wyposażone zostaną w nowoczesną infrastrukturę pomiarową zapewniającą spójność pomiarową na najwyższym poziomie – Laboratorium Akustyki, Ultradźwięków i Drgań; Czasu i Częstotliwości; Długości; Masy; Termometrii i Wsparcia Przemysłu.

Jakie kampusie będą prowadzone prace?
Będziemy prowadzić w nim prace o charakterze badawczo-rozwojowym w zakresie metrologii naukowej, związanej z opracowaniem, na przykład, nowoczesnych wzorców jednostek miar, a wielkie wyzwanie stanowić będą projekty z obszaru metrologii przemysłowej, stymulujące rozwój innowacji i odpowiadające na potrzeby polskich przedsiębiorców.

Do końca marca 2023 roku planujemy uzyskać pozwolenie na użytkowanie obiektu. Pozostałe kwartały 2023 roku zostaną poświęcone na wyposażanie laboratoriów w aparaturę badawczą. Planujemy ją uruchomić jeszcze w 2023 roku, aby z początkiem stycznia 2024 roku laboratoria mogły zacząć pracować. Równolegle do wspomnianych prac będą trwać procesy zakupowe aparatury laboratoryjnej oraz stopniowe zatrudnianie kadry naukowo-badawczej jak i techniczno-administracyjnej.

Jeżeli chcesz codziennie otrzymywać informacje o aktualnych publikacjach ukazujących się na portalu netTG.pl Gospodarka i Ludzie, zapisz się do newslettera.