Tại sao Mỹ dùng đơn vị dặm, feet để đo độ dài? – KhoaHoc.tv

Đơn vị đo lường là vấn đề phần thiết yếu trong mọi lĩnh vực của một quốc gia nói chung và cuộc sống mỗi người nói riêng. Đơn vị đo lường có vai trò quan trọng chẳng những trong nghiên cứu khoa học mà còn đối với tất cả các hoạt động khác trong cuộc sống con người.

>>> Bảng các đơn vị đo lường của Anh-Mỹ

Tại Việt Nam, đơn vị đo lường được sử dụng thống nhất theo chuẩn đo lường quốc tế SI. Bạn dùng kg để tính cân nặng, lít để đo thể tích,… Đó là những điều quá quen thuộc với mỗi người chúng ta từ trong trường phổ thông đến các vấn đề trong đời sống hàng ngày. Thế nhưng, một ngày nọ bạn xem tin tức thị trường thế giới trên TV với thông báo rằng giá dầu tại Mỹ là đô la 1 gallon. Chắc hẳn bạn sẽ tự hỏi tại sao Việt Nam dùng đơn vị lít cho xăng dầu nhưng bản tin thị trường tại Mỹ lại đo bằng gallon? Không chỉ thể tích, mà đối với nhiều đại lượng vật lý, Mỹ vẫn dùng nhiều đơn vị đo khác như dặm, feet, ounce, pound,… để đo lường.

Đúng vậy, đó là một thực tế vẫn còn tồn tại hiện nay. Vậy nguyên nhân của điều này là gì?

Tình hình sử dụng đơn vị đo lường tại các nước trên thế giới

Hệ thống đo lường là một bộ các đơn vị đo lường có thể dùng để đo lường bất cứ đại lượng vật lý nào. Chiều dài, khối lượng và thời gian là tập hợp những đơn vị đo lường cơ bản nhất, từ đó có thể suy ra nhiều đơn vị đo các đại lượng vật lý khác. Trong lịch sử, các hệ đo lường được hình thành dần theo quy ước địa phương để phục vụ trao đổi hàng hóa, đo đạc đất đai… Thời phong kiến, các vị vua quy định dùng các hệ đo lường thống nhất trong lãnh thổ trị vì.

Khi giao thương quốc tế trở nên thịnh hành, các hệ đo lường chuẩn cho nhiều quốc gia ra đời. Từ bản đồ sử dụng hệ thống đo lường trên cho thấy, hiện tại hầu hết các quốc gia trên thế giới đều chấp nhận và sử dụng hệ thống đo lường hệ mé t(hệ đo lường quốc tế, hệ đo lường SI – International System of Units, trong tiếng Pháp là Système International d’unités).

Nguồn gốc thực sự của SI, hay hệ mét, có thể tính từ những năm 1640. Nó được phát minh bởi các nhà khoa học Pháp và nhận được sự quảng bá lớn bởi Cuộc cách mạng Pháp năm 1789 để trở nên phổ biến hơn. Hệ mét được phát triển kể từ năm 1791 trở đi bởi hội đồng Académie des sciences đã sử dụng các nguyên tắc đo chiều dài, thể tích và khối lượng được đề xuất bởi giáo sĩ An John Wilkins năm 1668.

Hệ mét cố gắng lựa chọn các đơn vị đo lường không mang tính tùy ý, trong khi gắn liền với tư tưởng chính thức của cuộc cách mạng là “lý trí thuần túy”. Đây là một sự cải thiện đáng kể đối với các đơn vị đo hiện hành bấy giờ do giá trị của chúng thông thường phụ thuộc theo từng khu vực.

Bên cạnh đó, trên thế giới có 3 khu vực vẫn chưa áp dụng hệ đo lường quốc tế là: Mỹ, Liberia và Myanmar. 3 nước trên hiện vẫn còn sử dụng một hệ thống đo lường của riêng mình dựa trên các yếu tố lịch sử còn kế thừa đến ngày nay. Và một điều cần phải đề cập đến chính là việc thay đổi hệ thống đo lường tại một quốc gia không chỉ đơn giản là một thông báo, một văn bản, một đạo luật mà còn phụ thuộc vào rất nhiều các trở ngại khác.

Mặc dù Mỹ đã đặt ra một lộ trình dần chính thức áp dụng hệ thống đo lường quốc tế trên phạm vi toàn lãnh thổ, nhưng tình hình sử dụng các đơn vị đo lường vẫn còn rất nhiều rắc rối. Một ví dụ đơn giản, một sân bóng đá tại Mỹ thường được đo đạc bằng đơn vị yard trong khi độ dài đường chạy điền kinh lại đo bằng mét. Công suất của một số động cơ thường được đo bằng mã lực trong khi một số khác lại đo bằng dung tích xi lanh.

Trên đây chỉ là một số ví dụ cho thấy đơn vị đo lường là một vấn đề khá phức tạp tại Mỹ. Đây được gọi là đơn vị đo lường Mỹ (US Customary System) hoặc hệ thống inch-ounce. Theo thống kê, tại Mỹ có hơn 300 đơn vị đo lường dành cho nhiều đại lượng vật lý khác nhau. Nhiều đơn vị trong số đó có cùng tên gọi nhưng lại có ý nghĩa khác nhau. Theo số liệu thống kê, chỉ 1 đơn vị “ton” (tấn) nhưng lại có tới 9 ý nghĩa khác nhau: tấn ngắn, tấn dài, trọng lượng rẽ nước, tấn điện lạnh, tấn hạt nhân, tấn trong vận chuyển hàng hóa, tổng tải trọng đăng ký, tấn khảo nghiệm và tấn tương đương than.

Vậy bây giờ chúng ta có thể chia thế giới ra làm 2 phần: một phần lớn đang áp dụng chuẩn đo lường SI và phần còn lại hiện đang áp dụng chuẩn đo lường riêng mà đại diện là Mỹ. Câu hỏi đầu bài sẽ được chuyển thành: Tại sao Mỹ không sử dụng hệ đo lường SI trong các hoạt động thương mại lẫn thường nhật? Để hiểu được điều đó, trước tiên chúng ta hãy nhìn lại một đoạn lịch sử ngắn gọn các tiêu chuẩn đo lường châu Âu đã đến với Mỹ như thế nào?

Lịch sử hệ thống đo lường tại Mỹ

Trong quá trình khai phá và xâm chiếm Mỹ của thực dân Anh, người Mỹ đã kế thừa và sử dụng hệ thống đo lường Anh (British Imperial System). Đây là hệ thống đo lường tiến hóa từ hàng loạt những tiêu chuẩn đo lường phức tạp có từ thời Trung Cổ. Ngay cả khi người Pháp đã phát triển và hoàn thiện hệ thống đo lường hệ mét (metric system) từ cuối những năm 1700, Anh và các thuộc địa của họ trong đó có Mỹ vẫn phải sử dụng hệ thống đo lường cổ.

Trong lịch sử, các đời lãnh đạo Hoa Kỳ vẫn luôn muốn kiểm soát sự hỗn loạn trong vấn đề đơn vị đo lường của mình. Trong hiến pháp thành lập hợp chủng quốc Hoa Kỳ, điều I, mục 8 có quy định rằng Quốc Hội có quyền sửa chữa các tiêu chuẩn về cân nặng và đo lường. Người thực thi vấn đề trên lần đầu tiên là Thomas Jefferson, bộ trưởng bộ ngoại giao dưới thời tổng thống George Washington vào năm 1790. Jefferson đã chấp thuận một hệ thống đo lường thập phân.

Danh sách một số đơn vị đo lường tại Mỹ vào đầu thế kỷ 19​

Tuy nhiên, khi trình bày các nguyên tắc cơ bản của hệ thống đo lường thập phân dựa trên hệ mét, Jefferson cảm thấy việc áp dụng điều này cho quốc gia là đều khá miễn cưỡng. Ông lo sợ rằng nước mỹ sẽ không thể kiểm chứng đơn vị đo độ dài hệ mét và phải cần tốn kém chi phí thuê người Pháp giúp đỡ.

Tình hình chính trị bấy giờ tại Mỹ cũng không giúp giải quyết được vấn đề. Dù người Pháp đã có nhiều giúp đỡ Mỹ thực hiện cách mạng, nhưng mối quan hệ giữa họ lại trở thành thù địch sau khi hiệp ước Jay được phê chuẩn vào năm 1795. Hiệp ước Jay cho phép Anh kiểm soát khu vực lãnh thổ phía Tây Bắc và Mỹ có một số quyền được thực hiện giao thương tại Tây Ấn (vùng thuộc bồn địa Caribe và Bắc Đại Tây Dương). Đối với người Pháp, đây chính là một mối liên minh chớm nở giữa Anh-Mỹ và người Pháp không.

Bấy giờ, người Pháp trả đũa bằng cách gửi các tàu truy lùng nhằm vào các tàu buôn của Mỹ. Khi John Adams trở thành tổng thống Mỹ vào năm 1797, mối thù địch giữa Mỹ và Pháp ngày càng trở nên nghiêm trọng. Không lâu sau đó, vào năm 1798, Pháp càng thể hiện sự thù địch của mình bằng cách hạ nhục Mỹ khi mời các chức sắc từ nhiều nước khác đến Paris nhằm nghiên cứu về hệ thống đo lường mét.

Mặc dù đại diện phía Mỹ cũng đã đến Paris vào năm 1798 vằ đã rất thán phục trước những ưu điểm của hệ thông đo lường mét, dù vậy điều này vẫn chưa đủ thuyết phục các lãnh đạo Mỹ thay đổi hệ thống đo lường hiện tại của họ. Vào năm 1821, sau khi nghiên cứu tình hình sử dụng các đơn vị đo lường tại 22 bang ở Mỹ, bộ trưởng bộ ngoại giao John Quincy Adams nhận thấy rằng hệ thống đo lường kiểu Mỹ đã đủ thống nhất và không cần thiết phải thay đổi. Thêm vào đó, một số ý kiến tại Mỹ còn cho rằng hệ thống mét của Pháp sẽ sớm nhận lấy kết thục bi thảm như cái chết của triều đại Napoleon Bonaparte vào đầu thế kỷ 19.

Tuy nhiên, theo dòng chảy của lịch sử, hệ đơn vị mét dần phổ biến rộng rãi và được chấp nhận bởi nhiều quốc gia trên thế giới. Lợi thế của việc sử dụng hệ thống này là có thể dễ dàng giao tiếp về dữ liệu trên phạm vi toàn thế giới, dễ dàng chuyển đổi độ lớn dựa vào bội số và ước số của 10 thay vì dùng các con số cụ thể nhưng khó nhớ. Và dĩ nhiên, người Mỹ cũng nhận thấy được điều này.

Mỹ quyết định công nhận hệ thống đo lường hệ mét

Theo thời gian, hệ thống đo lường hệ mét ngày càng có nhiều ảnh hưởng đến các nước trên thế giới. Khi nội chiến Mỹ kết thúc vào năm 1865, hầu hết châu Âu đã phê chuẩn sử dụng hệ thống đo lường dựa trên hệ thập phân và dĩ nhiên, Mỹ cũng muốn thực hiện điều này. Vào năm 1866. một đạo luật được Quốc Hội Mỹ thông qua và được chính thức phê duyệt bởi tổng thống Andrew Johnson nêu rõ: đạo luật quy định sử dụng hệ thống đo lường hệ mét trong tất cả các hợp đồng, giao dịch hoặc thủ tục tố tụng trên phạm vi toàn nước Mỹ.

Vào thời gian này, Pháp muốn tất cả các quốc gia hàng đầu trên thế giới cùng nhau xây dựng lên một phiên bản mới của hệ thống đo lường mét. Và dĩ nhiên, Mỹ cũng nhận được lời mời và gởi các đại biểu đến tham dự. Các quốc gia đều đã đồng ý ký vào bản hiệp ước mét (Treaty of the Meter), thành lập Ủy ban quốc tế về đo lường nhằm thực hiện việc xem xét và thay đổi hệ thống đo lường thế giới.

Bản hiệp ước cũng quy định thành lập một phòng thí nghiệm tại Sèvres gần Paris, nhằm lưu trữ các chuẩn đo lường hệ mét quốc tế như mẫu mét quốc tế và phân phối các mẫu này đến các quốc gia sử dụng.

Hình ảnh thước platinum tiết diện chữ X để kiểm định mét quốc tế​

Mỹ đã nhận được bản sao của mẫu mét quốc tế và mẫu kilogram quốc tế vào năm 1890. 3 năm sau vào năm 1890, bộ trưởng bộ tài chính Mỹ Thomas Corwin Mendenhall chính thức quy định các tiêu chuẩn đo độ dài và cân nặng tại Mỹ đều sử dụng hệ mét thông qua quy định mang tên Mendenhall Order. 1 yard được xác định bằng 1600/3937 mét và cân nặng 1 pound được xác định bằng 0.4535924277 kilogram. Vào năm 1959, những quốc gia nói tiếng Anh chấp nhận 1 quy ước chuyển đổi mới và cải tiến hơn: 1 yard bằng 0.9144 mét và 1 pound bằng chính xác 0.45359237 kilogram.

Đọc tới đây, có thể bạn sẽ hỏi rằng: tại sao Mỹ đã chính thức chuyển sang dùng hệ mét từ hơn 120 năm trước nhưng hiện nay vẫn tồn tại những đơn vị khác? Thắc mắc của bạn sẽ được giải đáp ở phần tiếp theo: được công nhận không nhất thiết là phải được áp dụng vào sử dụng.

Hệ thống đo lường hiện nay tại Mỹ

Mendenhall và nhiều nhà lãnh đạo chính trị cùng các nhà khoa học đã ủng hộ việc bắt buộc áp dụng hệ đo lường mét trên phạm vi toàn nước Mỹ. Tuy nhiên cho tới khi Mendenhall qua đời vào năm 1924, hệ thống đo lường tại Mỹ vẫn chưa có chuyển biến nào.

Đến năm 1971, cục tiêu chuẩn quốc gia Hoa Kỳ đã đưa ra một báo cáo với tiêu đề “Một chuẩn đo lường mét Mỹ” nhằm khuyến cáo nên chuyển đổi sang hệ mét tại Mỹ trong thời gian 10 năm tiếp theo. Để đáp lại, Quốc Hội Mỹ đã ban hành một đạo luật yêu cầu chuyển đổi sang hệ mét. Tuy nhiên thay vì quy định phải chuyển trong 10 năm, đạo luật của Quốc Hội cho phép chuyển đổi một cách tự nguyện.

Dù vậy tất cả các học sinh trên toàn nước Mỹ đều bắt đầu học các đơn vị hệ mét một cách nghiêm túc và một vài công ty cũng chuyển sang sử dụng đơn vị hệ mét. Tuy nhiên, đó chỉ là những bước đầu tiên trong việc thực hiện thay đổi đơn vị đo lường sang hệ mét tại Mỹ.

Trong lúc đó, quá trình toàn cầu hóa ngày một diễn ra mạnh mẽ, các công ty tại Mỹ bắt đầu nhận thấy mình đang khác biệt so với các mối quan hệ trên trường quốc tế. Ngày càng nhiều các công ty nước ngoài mua các sản phẩm từ Mỹ và họ đòi hỏi phải được giao hàng, dán nhãn và sản xuất theo chuẩn đơn vị hệ mét. Thêm vào đó, khi các công ty Mỹ xây dựng các nhà máy mới tại Châu Âu và Châu Á, họ phải đối mặt với sự khác biệt trong chuẩn đơn vị kiểu Mỹ và chuẩn quốc tế. Sự khác biệt này có thể gây ra cho các công ty những hậu quả tài chính khổng lồ nếu quyết định sai.

Nhận ra được vấn đề này, năm 1988, Quốc Hội Mỹ đã thông qua việc chuyển đổi số liệu hệ thống đo lường tại Mỹ thành “hệ thống đo lường ưa thích dùng trong mua bán thương mại tại Mỹ” đồng thời yêu cầu các cơ quan liên bang phải sử dụng “hệ thống đơn vị hệ mét trong việc phân phối, trợ cấp và các hoạt động khác có liên quan tới kinh doanh” vào cuối năm 1992. Tuy nhiên, đạo luật này vẫn tiếp tục cho phép các ngành công nghiệp tư nhân thực hiện chuyển sang hệ mét một cách tự nguyện và chính quyền liên bang chỉ khuyến khích mà không bắt buộc làm theo. Do đó, việc chuyển đổi diễn ra khá chậm chạp.

Theo một số ước tính, chỉ có khoảng 30% sản phẩm sản xuất tại Mỹ là tuân thủ theo đơn vị hệ mét. Các hãng dược phẩm sử dụng “hệ mét cứng”, có nghĩa là tất cả các sản phẩm của họ đều đo lường theo hệ mét. Mặt khác, ngành công nghiệp đồ uông sử dụng cả đơn vị hệ mét và đơn vị kiểu Mỹ cho các sản phẩm của mình. Cách dùng này gọi là “hệ mét linh hoạt”. Ngành công nghiệp phim, công cụ và xe đạp cũng được chuyển sang dùng đơn vị hệ mét. Tuy nhiên, hầu hết các ngành công nghiệp khác đều không thực hiện việc sử dụng đơn vị hệ mét thống nhất.

Tại sao phần lớn nước Mỹ lại không chuyển sang sử dụng hệ mét để hòa nhập với phần còn lại của thế giới? Hãy tìm những lý do trong mục tiếp theo nhé.

Chuyển sang hệ mét phải cần rất nhiều tiền?

Vấn đề chi phí chính là 1 lý do khiến quá trình chuyển sang dùng hệ mét tại Mỹ diễn ra chậm chạp. Việc chuyển đổi các bản vẽ kỹ thuật và các văn bản hướng dẫn vận hành các thiết bị phức tạp có thể phải mất thời gian hàng nghìn giờ. Điển hình như các kỹ sư tại NASA mới đây đã có thông báo rằng việc chuyển đổi các bản vẽ, phần mềm và tài liệu có liên quan tới tàu con thoi sang hệ thống SI có thể mất khoảng chi phí hơn 370 triệu đô la. Con số này đã chiếm khoảng 1 nửa chi phí chế tạo 1 tàu con thoi hoàn chỉnh.

Dĩ nhiên, vấn đề chi phí vẫn chưa đủ để lý giải việc nước Mỹ không chuyển sang hệ mét. Bên cạnh chi phí, một số vẫn đề về tâm lý cũng có ảnh hưởng không kém quan trọng. Sự cố chấp của người dân Mỹ cũng là một trong những nguyên nhân của vấn đề. Các công dân Mỹ luôn phản kháng việc chuyển sang dùng hệ mét, đặc biệt là việc chuyển đổi này bị thúc đẩy bởi các quốc gia khác.

Một số chuyên gia phân tích tâm lý cho rằng người Mỹ chỉ đơn giản là thích làm một cái gì đó khác người bởi lẽ chủ nghĩa cá nhân luôn là một đặc tính cố hữu đối với mỗi người Mỹ. Hệ tư tưởng này hình thành từ những người đầu tiên bắt đầu đi khai phá nước Mỹ hoang dã và lập nên một nhà nước thống nhất với nhiều gian nan. Một minh chứng cho chủ nghĩa này được thể hiện qua câu slogan của hiệp hội súng trường Mỹ: “Bạn chỉ có thể lấy được inch-pound từ bàn tay chết lạnh của tôi”.

Tuy nhiên, lời giải thích hợp lý và được nhiều người công nhận nhất chính là Quốc hội đã thất bại trong việc áp dụng hệ thống mét trong tất cả 50 tiểu bang và các vùng lãnh thổ khác. Với việc cho phép chuyển đổi tự nguyện theo đạo luật năm 1866, Mỹ đã không hạn chế việc người dân sử dụng đơn vị một cách tùy ý trong các hoạt động thường ngày của họ.

Cho tới khi toàn nước Mỹ đã thực hiện chuyển đổi thành công sang dùng đơn vị hệ mét, mỗi người Mỹ vẫn tiếp tục nghĩ về inch và pound thay cho mét và kg để đo cân nặng hay độ dài. Có thể, trong tương lai với xu thế toàn cầu hóa mạnh mẽ và sự nổi lên của các cường quốc khác, Mỹ có thể sẽ sớm có biện pháp cứng rắn hơn nhằm đảm bảo tính cạnh tranh của mình so với các nước trên thế giới. Còn bây giờ, bạn có thể dùng đơn vị mà bạn thích tại Mỹ – quốc gia của nữ thần tự do!

Đôi chút về hệ thống đo lường tại Anh

Thật ra, việc sử dụng đơn vị tại Anh có nhiều nét tương đồng với Mỹ. Một số người thường gọi chung hệ thống đo lường khác người này là hệ Anh-Mỹ. Hệ thống đo lường tại Anh ban đầu là 1 sự kết hợp các đơn vị đo lường của người La Mã, Carolignian và Saxon. Đây chính là tiền thân của hệ thống đo lường Anh (Imperial system of units) ra đời vào năm 1824.

Kể từ khi ra đời, hệ thống đo lường Anh đã trải qua nhiều đạo luật sửa đổi cách thức tính toán và được chính quyền ủng hộ duy trì cho toàn bộ các vùng lãnh thổ và thuộc địa của Anh. Thậm chí vào năm 1875, Anh đã từ chối ký vào hiệp ước chuyển đổi sang hệ mét và 3 năm sau đó, hộ ban hành đạo luật cấm người dân dùng hệ mét trong thương mại.

Một bình sữa tại Anh với nhiều loại đơn vị đo lường​

Cho tới sau chiến tranh thế giới thứ 2, người Anh vẫn sử dụng hệ thống đo lường của mình với đơn vị yard đo độ dài và pound để đo cân nặng. Tuy tiếp theo sau đó, giới nghiên cứu khoa học và một bộ phận công dân đã có ý kiến yêu cầu chuyển đổi sang hệ mét nhưng chính quyền vẫn cố giữ lại truyền thống đơn vị của mình.

Dù vậy, xu hướng toàn cầu hóa không chừa một ai, kể cả Vương quốc Anh. Cuối cùng thì việc chuyển đổi sang hệ mét tại Anh cũng được bắt đầu vào giữa những năm 1960. Việc thực hiện chuyển đổi diễn ra một cách tự nguyện và tính đến năm 1985, nhiều đơn vị đo lường kiểu Anh đã được tự nguyện gỡ bỏ tại nhiều điểm kinh doanh bán lẻ. Dù vậy, một số đơn vị đo lường cũ như foot, inch, pound, ounce và gallon vẫn còn được sử dụng tại một số điểm bán lẻ, biển báo giao thông,…

Hiện nay, dù trên phạm vi toàn nước Anh đã chính thức chuyển sang dùng hệ mét, nhưng việc sử dụng đơn vị đo lường trong cuộc sống thường nhật tại một số nơi vẫn tồn tại một số vấn đề khá thú vị. Nếu bạn vào một cửa hàng tại Anh và hỏi mua phó mát, bạn có thể mua 100 gram phó mát hoặc 1/4 pound phó mát, người bán đều vui lòng bán cho bạn. Một số sản phẩm nông nghiệp bán lẻ vẫn còn được treo bảng giá tính bằng cả pound lẫn kilogram.

Bên cạnh đó, biển báo giao thông vẫn còn được đo bằng dặm nhưng giá xăng dầu lại tính bằng pound (bảng Anh) trên mỗi lít. Hiệu suất của động cơ xe được tính bằng đơn vị dặm trên gallon. Một số người dân vẫn còn dùng đơn vị feet để tính chiều cao của họ. Màn hình máy tính hay TV vẫn được đo kích thước bằng inch nhưng một số nơi tại Anh đã chuyển sang dùng centimeter.

Tại Anh, nếu bạn học các môn khoa học tự nhiên trong trường, tất cả các đơn vị đo đều theo hệ SI vì đây là chuẩn tính toán khoa học quốc tế và có thể chuyển đổi dễ dàng. Tuy nhiên, khi đề cập đến nhiệt độ trong đời sống cũng là một điểm thú vị. Các bản tin thời tiết tại Anh đều thông báo bằng cả độ C lẫn độ F. Nhưng khi người ta nói chuyện với nhay về nhiệt độ thời tiết, người dân thường có xu hướng dùng độ C khi nhiệt độ lạnh nhưng lại dùng độ F khi thời tiết ấm áp.