Διεθνές Σύστημα Μέτρησης (SI)

Το μετρικό σύστημα αναπτύχθηκε την εποχή του η γαλλική επανάσταση, με πρότυπα που έχουν οριστεί για το μετρητή και το χιλιόγραμμο στις 22 Ιουνίου 1799.

ο μετρικό σύστημα ήταν ένα κομψό δεκαδικό σύστημα, όπου μονάδες παρόμοιου τύπου ορίστηκαν από τη δύναμη των δέκα. Ο βαθμός διαχωρισμού ήταν σχετικά απλός, καθώς οι διάφορες μονάδες ονομάστηκαν με πρόθεμα που υποδεικνύει το τάξη μεγέθους του χωρισμού. Έτσι, 1 χιλιόγραμμο ήταν 1.000 γραμμάρια, επειδή κιλό- σημαίνει 1.000.

Σε αντίθεση με το αγγλικό σύστημα, όπου 1 μίλι είναι 5.280 πόδια και 1 γαλόνι είναι 16 φλιτζάνια (ή 1.229 drams ή 102.48 jiggers), το μετρικό σύστημα είχε προφανή έκκληση στους επιστήμονες. Το 1832, ο φυσικός Karl Friedrich Gauss προώθησε το μετρικό σύστημα βαριά και το χρησιμοποίησε για την οριστική του εργασία ηλεκτρομαγνητική.

Η Βρετανική Ένωση για την Προώθηση της Επιστήμης (BAAS) άρχισε στη δεκαετία του 1860 να κωδικοποιεί την ανάγκη για ένα συνεκτικό σύστημα μέτρησης μέσα στην επιστημονική κοινότητα. Το 1874, η BAAS εισήγαγε το σύστημα μετρήσεων cgs (centimeter-gram-second). Το σύστημα cgs χρησιμοποίησε το εκατοστό, το γραμμάριο και το δεύτερο ως μονάδες βάσης, με άλλες τιμές που προέκυψαν από αυτές τις τρεις μονάδες βάσης. Η μέτρηση cgs για το μαγνητικό πεδίο ήταν η

Το 1875 εισήχθη μια ομοιόμορφη σύμβαση μετρητών. Υπήρξε μια γενική τάση κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου να διασφαλιστεί ότι οι μονάδες ήταν πρακτικές για τη χρήση τους στους σχετικούς επιστημονικούς κλάδους. Το σύστημα cgs είχε κάποιες ατέλειες κλίμακας, ειδικά στον τομέα των ηλεκτρομαγνητικών, έτσι ώστε νέες μονάδες όπως ο αμπέρ (για ηλεκτρικό ρεύμα), ohm (για ηλεκτρική αντίσταση) και volt (για ηλεκτροκινητική δύναμη) εισήχθησαν στη δεκαετία του 1880.

Το 1889, το σύστημα μετατράπηκε, σύμφωνα με τη Γενική Σύμβαση των Βάσεων και των Μέτρων (ή CGPM, συντομογραφία της γαλλικής ονομασίας), να έχει νέες μονάδες βάσης μετρητή, κιλό και δεύτερη. Προτάθηκε το 1901 ότι η εισαγωγή νέων μονάδων βάσης, όπως για ηλεκτρικό φορτίο, θα μπορούσε να ολοκληρώσει το σύστημα. Το 1954, τα αμπέρ, ο Κέλβιν (για τη θερμοκρασία) και το candela (για φωτεινή ένταση) προστέθηκαν ως μονάδες βάσης.

Το CGPM μετονομάστηκε σε διεθνές σύστημα μέτρησης (ή SI, από τα γαλλικά Systeme International) το 1960. Από τότε, το mole προστέθηκε ως βασική ποσότητα για την ουσία το 1974, φέρνοντας έτσι τις συνολικές μονάδες βάσης σε επτά και ολοκληρώνοντας το σύγχρονο σύστημα μονάδων SI.

Το σύστημα μονάδων SI αποτελείται από επτά μονάδες βάσης, με έναν αριθμό άλλων μονάδων που προέρχονται από αυτά τα θεμέλια. Παρακάτω είναι οι βασικές μονάδες SI, μαζί με τους ακριβής ορισμούς, δείχνοντας γιατί χρειάστηκε τόσο πολύς χρόνος για να ορίσετε ορισμένους από αυτούς.

• μετρητής (m) - Η βασική μονάδα μήκους. που καθορίζεται από το μήκος της διαδρομής που διανύεται από το φως σε ένα κενό κατά τη διάρκεια ενός χρονικού διαστήματος 1 / 299,792,458 ενός δευτερολέπτου.
• kg (kg) - Η μονάδα βάσης μάζας. ίσο με τη μάζα του διεθνούς πρωτοτύπου του κιλού (που ανατέθηκε από το CGPM το 1889).
• δεύτερο (-α) - Η βασική μονάδα χρόνου. η διάρκεια των 9.192.631.770 περιόδων της ακτινοβολίας που αντιστοιχεί στη μετάβαση μεταξύ των δύο υπερπληθυσμένων επιπέδων της βασικής κατάστασης στα άτομα του καισίου 133.
• αμπέρ (Α) - Η βασική μονάδα ηλεκτρικού ρεύματος. ένα σταθερό ρεύμα το οποίο, εάν διατηρείται σε δύο ευθύγραμμους παράλληλους αγωγούς άπειρου μήκους, είναι αμελητέο διατομή κυκλώματος και τοποθετημένη σε απόσταση 1 μέτρου σε κενό, θα παρήγαγε μεταξύ αυτών των αγωγών μια δύναμη ίση με 2 x 10^-7 νεοτόνες ανά μέτρο μήκους.
• Κελίνος (βαθμοί Κ) - Η βασική μονάδα θερμοδυναμικής θερμοκρασίας. το κλάσμα 1 / 273,16 της θερμοδυναμικής θερμοκρασίας του τριπλού σημείου του νερού ( τριπλό σημείο είναι το σημείο σε α φάσης όπου τρεις φάσεις συνυπάρχουν στην ισορροπία).
• mole (mol) - Η βασική μονάδα της ουσίας. η ποσότητα ουσίας ενός συστήματος που περιέχει όσες στοιχειώδεις οντότητες υπάρχουν σε άτομα 0,012 χιλιόγραμμα άνθρακα 12. Όταν χρησιμοποιείται το mole, πρέπει να προσδιορίζονται οι στοιχειώδεις οντότητες και μπορεί να είναι άτομα, μόρια, ιόντα, ηλεκτρόνια, άλλα σωματίδια ή συγκεκριμένες ομάδες τέτοιων σωματιδίων.
• candela (cd) - Η βασική μονάδα του φωτεινή ένταση; η φωτεινή ένταση, σε δεδομένη κατεύθυνση, μιας πηγής που εκπέμπει μονοχρωματική ακτινοβολία με συχνότητα 540 x 10¹² hertz και που έχει μια ακτινοβολία έντασης προς αυτή την κατεύθυνση 1/683 watt ανά steradian.

Από αυτές τις μονάδες βάσης προέρχονται πολλές άλλες μονάδες. Για παράδειγμα, η μονάδα SI για ταχύτητα είναι m / s (μέτρο ανά δευτερόλεπτο), χρησιμοποιώντας τη μονάδα βάσης μήκους και τη μονάδα μονάδας βάσης για τον προσδιορισμό του μήκους που διανύθηκε για μια δεδομένη χρονική περίοδο.

Η καταχώριση όλων των παραγόμενων μονάδων εδώ θα ήταν μη ρεαλιστική, αλλά γενικά, όταν οριστεί ένας όρος, θα εισαχθούν μαζί οι αντίστοιχες μονάδες SI. Αν ψάχνετε για μια μονάδα που δεν έχει οριστεί, ελέγξτε το Ιστοσελίδα του Εθνικού Ινστιτούτου Προτύπων & Τεχνολογίας SI.

Επεξεργάστηκε από Anne Marie Helmenstine, Ph. D.