Pauna

Etymologiaa ja yleistä historiaa

Sana pauna on anglismi ja muunnelma englannin sanasta pound, joka taas juontuu latinan ilmauksesta lībra pondō ’naulan painoinen’. Saman ilmauksen alkuosasta johtuu paunan tunnus lb. Libra (kirjaimellisesti ’vaaka’) oli vanha roomalainen mittayksikkö, joka vastasi noin 327:ää grammaa. Libran kahdestoistaosaa tarkoittanut uncia puolestaan on irtautunut alkuperäisestä merkityksestään ja muuttunut unssiksi (engl. ounce; tunnus oz tulee vanhasta italialaisesta sanasta onza). Roomalainen libra oli standardoitu koko valtakunnassa, mutta Länsi-Rooman luhistuttua myös painostandardit hävisivät. Keskiajan epävakaissa ja epästandardeissa oloissa jokaisella kaupungilla oli omat mittayksikkönsä. Niinpä pauna saattoi joskus jakautua 12 unssin sijasta 15 tai 16 unssiin, ja sen mitta saattoi vaihdella 300 g:sta 550 g:aan.
Vanhoissa suomalaisissa mittayksiköissä paunaa vastasi naula (n. 425 g), ja tätä nimitystä voidaan nykyäänkin pitää paunan synonyyminä. Rooman valtakunnan peruina useimmissa Euroopan maissa on ollut käytössä jokin naulaa vastaava painoyksikkö, kuten ranskalainen livre, saksalainen Pfund, ruotsalainen skålpund ja venäläinen funt (фунт). Metrijärjestelmään siirryttäessä muun muassa Ranskassa ja Saksassa naulan mitaksi vakioitiin täsmälleen 500 g, ja tässä merkityksessä sitä saatetaan yhä käyttää SI-järjestelmänkin epävirallisena lisäyksikkönä esimerkiksi ruokaostoksia tehtäessä.

Vanhoja brittiläisiä paunamittoja

Pelkästään Englannissa on ollut käytössä useita vaihtelevasti määriteltyjä paunamittoja, joiden perusyksiköksi vakioitiin lopulta yhtenäinen graanimitta (n. 64,8 mg eli 1/16 g). Nykymääritelmän mukaan towerinpauna on 5400 graania (n. 350 g), troy-pauna 5760 graania (n. 373 g) ja avoirdupois-pauna 7000 graania (n. 454 g).
Skotlannissa oli oma standardoitu paunamittansa, joka säilyi käytössä vuoteen 1748.

Towerinpauna eli rahanlyöjän pauna

Towerinpauna jakautui 12 unssiin kuten roomalainen librakin aikoinaan. Nimensä se sai siitä, että sen mallikappaletta säilytettiin Englannin kuninkaallisessa rahapajassa, joka sijaitsi Lontoon Towerissa.
Towerinpaunaa kutsuttiin vanhastaan rahanlyöjän paunaksi, sillä sen avulla määrittyi Englannin rahayksikön punnan arvo. Alkujaan anglosaksisen kuningas Offan (757–796) käyttöön ottamassa rahajärjestelmässä yksi punta oli samanarvoinen kuin pauna sterling-hopeaa, mistä yhä johtuu punnan virallinen nimi pound sterling. Tästä hopeamäärästä lyötiin 240 penniä (joiden yhteisarvo vastasi yhtä puntaa), ja koska hopeapennit olivat vakiopainoisia (1/20 unssia), niitä voitiin käyttää paitsi maksuvälineinä myös punnuksina. 1400-luvulle tultaessa alkuperäinen painosuhde ei tosin enää pätenyt, sillä hopean hinta oli noussut ja yhdestä paunasta lyötiin 360 hopeapenniä (eli yksi pauna hopeaa oli arvoltaan 1,5 puntaa).
Vuonna 1527 towerinpaunan käytöstä luovuttiin ja punnan arvo kytkettiin troy-paunaan.

Troy-pauna eli apteekkarin pauna

Troy-pauna eli apteekkarin pauna jakautui 12 unssiin niin kuin towerinpaunakin, mutta troy-unssin mitta perustui hieman suurempaan graanikokoon. Aikoinaan troy-unssin perusteella määriteltiin myös avoirdupois-pauna, mutta nykyään avoirdupois-unssi ja troy-unssi eroavat jonkin verran toisistaan, koska keskiaikaiset mittausvälineet ja -tavat olivat epätarkkoja ja sitä paitsi määritelmät ovat myöhemmin muuttuneet.
Troy-paunan nimen oletetaan juontuvan koillisranskalaisen Troyes’n kaupungin paunamitasta, joka oli tunnettu siitä, ettei sen mallikappaleen massa muuttunut vuosisatoihin. Vaihtoehtoisen selityksen mukaan troy-pauna periytyisi suoraan roomalaisesta librasta ja sen nimi tulisi niin ikään vaakaa tarkoittaneesta muinaisenglannin sanasta troi. Virallisissa asiakirjoissa troy-pauna tosin mainitaan ensimmäisen kerran vasta vuonna 1414.
Mahdollisesti nimitys troy ei alun perin tarkoittanut niinkään mittayksikköä vaan tapaa, jolla punnittiin arvotavaroita erotukseksi bulkkitavaroista. Henrik VII vakiinnutti troy-paunan erityisesti jalometallien, apteekkituotteiden ja leivän mittayksiköksi vuonna 1497, ja vuonna 1527 Henrik VIII sääti, että punnan arvo määrittyi troy-paunan eikä aiemmin käytetyn towerinpaunan mukaan.
Troy-paunasta luovuttiin virallisesti vuonna 1878, mutta troy-unssin käyttö sallittiin yhä jalometallien ja jalokivien sekä apteekkituotteiden kaupassa. Myöhemmin brittiapteekeissa on siirrytty käyttämään SI-järjestelmän mittayksiköitä.

Avoirdupois-pauna

Avoirdupois-pauna kehitettiin suunnilleen 1200- ja 1300-luvun vaihteessa kansainvälisen villakaupan tarpeisiin. Englannin kieleen lainautunut nimitys avoirdupois [ˌævəɹdəˈpɔɪz] on väännös muinaisranskan ilmauksesta avoir de pois ​[avwaʁ də pwɑ] tai anglonormannin ilmauksesta aveir de peis ’olla painava, painavat tavarat’. Alun perin se viittasi bulkkitavaroihin, joita punnittiin karkeammin menetelmin kuin arvotavaroita. Erään oletuksen mukaan avoirdupois-paunan mallina toimi Firenzessä tuohon aikaan käytössä ollut paunamitta, joka oli tullut tutuksi Välimeren maihin villaa vieneille englantilaiskauppiaille.
Henrik VII:n hallintokaudella vuonna 1497 avoirdupois-pauna virallisesti vakioitiin troy-unssin avulla siten, että yhdestä avoirdupois-paunasta lyötiin 16 unssia kultarahoja, joista 12 unssia (yksi troy-pauna) meni kiertoon rahoina, kaksi unssia meni verona kuninkaalle, yksi unssi meni verona kaupungille ja yksi unssi oli rahanlyöjän palkka.
1500-luvun lopulla Elisabet I yhtenäisti englantilaista yksikköjärjestelmää kieltämällä muiden kuin avoirdupois-paunan käytön – poikkeuksena troy-pauna, joka säilyi rahojen ja jalometallien sekä apteekkituotteiden mittayksikkönä. 
Vuosisatojen kuluessa avoirdupois-paunan määritelmää tarkistettiin monta kertaa, ja brittiläinen pauna (imperial pound) ja yhdysvaltalainen pauna (U.S. pound avoirdupois) täsmentyivät hieman toisistaan poikkeaviksi, kunnes ne vuonna 1959 vakioitiin nykyiseksi kansainväliseksi paunaksi.

Pauna voiman yksikkönä

Monien vanhojen yksiköiden tavoin paunaa on käytetty sekä massan että painon ja sen mukaisesti muunkin voiman yksikköinä. Voiman yksikkönä pauna on voima, jolla maa vetää puoleensa yhden paunan massaa. Arkielämässä ei yleensä ole merkitystä sillä, käsitetäänkö ne massan vai painon yksiköiksi, mutta tieteessä ero on tärkeä samoin kuin muodostettaessa johdannaisyksiköitä esimerkiksi energialle, teholle ja paineelle. Brittiläisessä absoluuttisessa järjestelmässä (British absolute system) pauna on määritelty massayksiköksi, mutta varsinkin insinöörien käyttämässä gravitaatiojärjestelmässä (British gravitational system) sitä vastoin voimayksiköksi. Kun paunaa käytetään voimayksikkönä, siitä käytetään tunnusta lbf.
Gravitaatiojärjestelmään sisältyy myös johdettu, harvoin käytetty massayksikkö slug. Se on massa, joka saa kiihtyvyyden 1 ft/s², kun siihen vaikuttaa 1 paunan voima. Yksi slug on noin 32,174 lb tai 14,6 kg. Vastaavasti absoluuttisessa järjestelmässä on myös voimayksikkö poundaali (poundal, pdl) eli voima, jolla yhden paunan massa saa kiihtyvyyden 1 ft/s² (1 pdl = 1/32,174 lbf = 0,031081 lbf ≈ 0,138 N). Näiden erojen ymmärtäminen on vaikeaa jopa anglosaksisille insinööreille, ja massan (inertian) sekä painon (normaalivoiman) sekoittaminen toisiinsa on johtanut onnettomuuksiinkin.