માપન (measurement) : વિજ્ઞાન અને ટૅકનૉલૉજીનાં વિવિધ ક્ષેત્રોમાં પ્રયોજાતી રાશિઓ(quantities)નાં મૂલ્યો કોઈ ચોક્કસ એકમોમાં શોધવાનું કાર્ય અથવા તેની પ્રક્રિયા. માપનક્રિયાનું મહત્વ તેમાં રહેલ ચોકસાઈ પર આધારિત છે.
ખગોળશાસ્ત્રમાં તારાઓનાં અંતર જેવી બાબતો પ્રત્યક્ષ નહિ, પણ પરોક્ષ માપન પર આધાર રાખે છે. ગણિતશાસ્ત્રમાં માપ-સિદ્ધાંત (measure theory) એ વાસ્તવિક રેખા (real line) અથવા ઉચ્ચતર પરિમાણોના ગણસિદ્ધાંતોનો અભ્યાસ છે, જેમાં ગણનને પાત્ર સંક્રિયાઓ (countable operations) પર વિશેષ ભાર મુકાય છે. માપન-વિજ્ઞાન (metrology) એ માપનને લગતા અભ્યાસનું વિજ્ઞાન છે.
વિજ્ઞાન અને ઇજનેરી વગેરે વિદ્યાશાખાઓ ઉપરાંત મનોવિજ્ઞાન જેવી માનવીય વિદ્યાશાખાઓમાં પણ માપનનો આધાર લેવામાં આવે છે. તેનો હેતુ, મુખ્યત્વે, અભ્યાસની બાબતોને માત્રાત્મક (quantitative) રીતે રજૂ કરવાનો હોય છે, જેમાં પ્રશ્નોત્તરી કે પ્રતિભાવોનું પૃથક્કરણ કરવામાં આવે છે.
ભારતની વસ્તી બાબતે ગણન (counting) કરવાનું હોય છે. જ્યારે અન્ય બાબતો જેવી કે ઊંચાઈ, વજન વગેરે માટે યોગ્ય સાધન વડે માપન કરવાનું હોય છે. વ્યવહારમાં 50 કિલોગ્રામ વજન એમ કહેવા પાછળનો ભાવાર્થ 50 કિલોગ્રામ દળ કે દ્રવ્યમાન – એવો હોય છે. દળ અને વજન ભૌતિક રીતે ભિન્ન છે. આપણા રોજબરોજના વ્યવહારમાં આપણે વજન, દળ, ઊંચાઈ, લંબાઈ, ક્ષેત્રફળ, કદ, સમય, ઝડપ, ઊર્જા વગેરે અનેક રાશિઓને ઉપયોગમાં લઈએ છીએ અને તેને કોઈ ને કોઈ રીતે માપતા હોઈએ છીએ. માપનનો ઇતિહાસ રસિક છે. સદીઓ પહેલાં માપન માટે એવી રીતો વપરાતી, કે જે વૈજ્ઞાનિક નહોતી. સામાન્ય બાબતો માપવા કે મૂલવવા માટે શરીરના અવયવોનો આધાર લેવામાં આવતો. કોઈ દીવાલ બે માથોડાં ઊંચી છે એમ કહેવાથી એક માત્ર અંદાજ મળે છે. ઊંચાઈનું ચોક્કસ મૂલ્ય મળતું નથી. માપન જેના દ્વારા થઈ શકે તે ખુદ એક સર્વસ્વીકૃત અને સુનિશ્ચિત પ્રમાણ (standard) હોવું જોઈએ. પ્રમાણ નક્કી થાય ત્યારબાદ કોઈ રાશિ, પ્રમાણભૂત એકમની કેટલાગણી છે અથવા તેનો કેટલામો ભાગ છે, તે જાણવાની ક્રિયા એટલે માપનની ક્રિયા.
છેલ્લા ઘણા સમયથી સમગ્ર જગતમાં માપન માટે દશાંશ-પદ્ધતિનો સ્વીકાર થઈ ચૂક્યો છે; પરંતુ ઐતિહાસિક કે અન્ય કારણોસર અમેરિકા, બ્રિટન જેવા દેશોમાં અન્ય પદ્ધતિનો વપરાશ ચાલુ છે. વિજ્ઞાન, ઇજનેરી જેવાં ક્ષેત્રોમાં પ્રચલિત MKS પદ્ધતિમાં લંબાઈ કે અંતર મીટરમાં, દળ (દ્રવ્યમાન) કિલોગ્રામમાં અને સમયના અંતરાલ સેકન્ડમાં મપાય છે. સમયના એકમો સેકન્ડ, મિનિટ, કલાક વગેરેના સંબંધોમાં દશાંશ-પદ્ધતિ નથી; તો વળી, લંબાઈ કે અંતર માટે અન્ય એકમો જેવા કે ઇંચ-ફૂટ-વાર-માઈલ આદિનો ઉપયોગ પણ કરવામાં આવે છે. દળનો બ્રિટિશ એકમ ‘પાઉન્ડ’ લગભગ 453 ગ્રામ જેટલો થાય છે. ઘનફળ કે કદના માપનમાં ‘ઘનમીટર’ કે ‘લિટર’ ઉપરાંત અન્ય વૈવિધ્યપૂર્ણ એકમોનો વપરાશ થાય છે.
માપન માટે આંતરરાષ્ટ્રીય ધોરણે સ્વીકારવામાં આવેલી SI એકમ પદ્ધતિમાં સાત એકમોને મૂળભૂત એકમો (base units) ગણવામાં આવ્યા છે. તેની વિગત નીચે મુજબ છે :
| ક્રમ | રાશિ | નામ (અંગ્રેજી સંજ્ઞા) |
| 1. | સમય (અંતરાલ) | સેકન્ડ (s) |
| 2. | લંબાઈ | મીટર (m) |
| 3. | દળ | કિલોગ્રામ (kg) |
| 4. | દ્રવ્યનો જથ્થો | મોલ (mol) |
| 5. | તાપમાન | કેલ્વિન (K) |
| 6. | વિદ્યુત-પ્રવાહ | ઍમ્પિયર (A) |
| 7. | દીપ્તિ-તીવ્રતા | કૅન્ડેલા (cd) |
કોઈ ભૌતિક રાશિને SI એકમમાં વ્યક્ત કરતાં તેનું મૂલ્ય દર્શાવતી સંખ્યા ઘણી મોટી કે ઘણી નાની હોય એવું પણ બનતું હોય છે. તેથી વૈશ્વિક કક્ષાએ ઉપર્યુક્ત એકમોની સાથે કેટલાક સંખ્યાકીય પૂર્વગો (numerical prefixes) પણ નક્કી કરેલ છે, જેની વિગતો આ પ્રમાણે છે :
| દસના ઘાતમાં અવયવ | પૂર્વગ અને અંગ્રેજી સંજ્ઞા |
| 1018 | એક્ઝા (exa) e |
| 1015 | પેટા (peta) p |
| 1012 | ટેરા (tera) t |
| 109 | ગીગા (giga) g |
| 106 | મેગા (mega) m |
| 103 | કિલો (kilo) k |
| 102 | હેક્ટો (hecto) h |
| 101 | ડેકા (deca) da |
| 10–1 | ડેસિ (deci) d |
| 10–2 | સેન્ટિ (centi) c |
| 10–3 | મિલી (milli) m |
| 10–6 | માઇક્રો (micro) μ |
| 10–9 | નૅનો (nano) n |
| 10–12 | પિકો (pico) p |
| 10–15 | ફેમ્ટો (femto) f |
| 10–18 | ઍટો (atto) a |
નોંધ : 106 માટે મિલિયન (million) તથા 109 માટે બિલિયન (billion) પણ વપરાય છે.
મૂળભૂત એકમો અંગે ઉમેરવું જોઈએ કે, કોણ અથવા ખૂણો (angle) આમ તો પરિમાણરહિત (M° L° T°) રાશિ છે; પણ તેના માપન માટે અંશ (°ડિગ્રી), કળા (મિનિટ) અને વિકળા (સેકન્ડ) – એ પ્રચલિત એકમો છે. કોણનો એકમ રેડિયન, આશરે 57° જેટલો હોય છે. ઘનકોણ (solid angle) સ્ટી રેડિયન(ste radian)માં માપવામાં આવે છે.
આ ચર્ચામાં જેનો ઉલ્લેખ થયો એ મૂળભૂત એકમો ઉપરાંત જુદી જુદી રાશિઓના માપન માટે સાધિત એકમો પણ જરૂરી બને છે. આ રીતે માપન-વ્યવહારમાં તો વધુ ઉપયોગી બને છે, તે ઉપરાંત તે ખાસ હેતુઓ માટે પણ કામ લાગે છે. ઇજનેરી અને પ્રયોજિત વિજ્ઞાનો(applied sciences)માં માપનો દ્વારા જુદી જુદી પ્રણાલીઓનાં કાર્ય પર નિયંત્રણ રાખી શકાય છે, તો મૂળભૂત વિજ્ઞાનોમાં ચોકસાઈપૂર્વકના માપન દ્વારા નવી ઘટનાઓ કે નિયમો શોધાય છે અને જ્ઞાન-વિજ્ઞાનની ક્ષિતિજો વિસ્તરે છે. આમ, મૂળભૂત તેમજ પ્રયોજિત વિદ્યાશાખાઓને અનુલક્ષીને માપનનું અથવા તો ઉપકરણન(instrumentation)નું ક્ષેત્ર ખૂબ વિકાસ પામેલ છે.
માપનનું ઉપકરણ કોઈ ભૌતિક કે રાસાયણિક ફેરફારને પરખે છે અને તે અનુસાર કોઈ રાશિ, મૂલ્ય, કોઈ સાધન(ઉપકરણ)ના ચંદા (dial) પર નોંધે છે અથવા સંખ્યાકીય રીતે માહિતી આપે છે. આપણા વ્યવહારમાં વપરાતાં વિદ્યુત્ઊર્જામિટર, થરમૉમિટર, વાહનોના સ્પીડૉમિટર વગેરે જાણીતાં સાધનો છે.
કમલનયન ન. જોશીપુરા