Mezinárodní systém měření (SI)

Metrický systém byl vyvinut v době francouzská revoluce, se standardy stanovenými pro metr a kilogram 22. června 1799.

metrický systém byl elegantní desítkový systém, kde jednotky podobného typu byly definovány silou deseti. Stupeň oddělení byl relativně přímý, protože různé jednotky byly pojmenovány s prefaces označujícími řádová velikost oddělení. Takže 1 kilogram byl 1 000 gramů, protože kilo- znamená 1 000.

Na rozdíl od anglického systému, kde 1 míle je 5 280 stop a 1 galon je 16 šálků (nebo 1 229 dramů nebo 102,48 jiggerů), měl metrický systém očividně přitažlivost pro vědce. V roce 1832 fyzik Karl Friedrich Gauss tvrdě propagoval metrický systém a použil jej ve své definitivní práci v elektromagnetika.

Formalizace měření

Britská asociace pro pokrok vědy (BAAS) začala v 60. letech 20. století kodifikací potřeby koherentního systému měření v rámci vědecké komunity. V 1874, BAAS představil cgs (centimeter-gram-sekunda) systém měření. Systém cgs použil centimetr, gram a sekundu jako základní jednotky, s dalšími hodnotami odvozenými z těchto tří základních jednotek. Měření cgs pro magnetické pole bylo

gauss, kvůli Gaussově dřívější práci na tomto tématu.

V roce 1875 byla zavedena jednotná měřicí konvence. Během této doby existoval obecný trend, aby se zajistilo, že jednotky budou praktické pro jejich použití v příslušných vědeckých oborech. Systém cgs měl určité nedostatky v měřítku, zejména v oblasti elektromagnetismu, takže nové jednotky, jako je ampér (pro elektrický proud), ohm (pro elektrický odpor) a volt (pro elektromotorická síla) byly představeny v 80. letech 20. století.

V roce 1889 systém přešel podle Generální úmluvy o vahách a mírách (nebo CGPM, zkratce francouzského názvu) na nové základní jednotky metr, kilogram a sekunda. Počínaje rokem 1901 bylo navrženo, že zavedení nových základních jednotek, například pro elektrický náboj, by mohlo systém dokončit. V roce 1954 byly přidány ampér, Kelvin (pro teplotu) a kandela (pro světelnou intenzitu) jako základní jednotky.

CGPM přejmenoval to na mezinárodní systém měření (nebo SI, od francouzštiny) Systeme International) v roce 1960. Od té doby byl krtek přidán jako základní množství pro látku v roce 1974, čímž se celkové základní jednotky zvýšily na sedm a dokončil se moderní systém jednotek SI.

Základní jednotky SI

Systém jednotek SI sestává ze sedmi základních jednotek, z nichž je odvozeno několik dalších jednotek. Níže jsou uvedeny základní jednotky SI a jejich jednotky přesný definice, ukazovat, proč to trvalo tak dlouho definovat některé z nich.

  • metr (m) - Základní jednotka délky; určeno délkou dráhy, kterou světlo prošlo ve vakuu v časovém intervalu 1/299 792 458 sekundy.
  • kilogram (kg) - základní hmotnostní jednotka; rovna hmotnosti mezinárodního prototypu kilogramu (zadáno CGPM v roce 1889).
  • sekund - základní jednotka času; trvání 9 192 631 770 period záření, které odpovídá přechodu mezi dvěma hyperjemnými hladinami základního stavu v atomech cesia 133.
  • ampér (A) - základní jednotka elektrického proudu; konstantní proud, který, pokud je udržován ve dvou přímých rovnoběžných vodičích nekonečné délky, zanedbatelný Průřez obvodu a umístěný 1 metr od sebe ve vakuu by vytvořil mezi těmito vodiči sílu rovnající se 2 x 10-7 newtonů na metr délky.
  • Kelvin (stupně K) - základní jednotka termodynamické teploty; zlomek 1 / 273,16 termodynamické teploty trojitého bodu vody ( trojnásobný bod je bod v fázový diagram kde tři fáze koexistují v rovnováze).
  • krtek (mol) - základní jednotka látky; množství látky systému, který obsahuje tolik elementárních entit, kolik je atomů v 0,012 kilogramech uhlíku 12. Když je použit krtko, musí být specifikovány elementární entity a mohou to být atomy, molekuly, ionty, elektrony, jiné částice nebo specifické skupiny takových částic.
  • candela (cd) - Základní jednotka svítivost; světelná intenzita v daném směru zdroje, který emituje monochromatické záření o frekvenci 540 x 1012 hertz a to má zářivou intenzitu v tomto směru 1/683 wattu na steradián.

Odvozené jednotky SI

Z těchto základních jednotek je odvozeno mnoho dalších jednotek. Například jednotka SI pro rychlost je m / s (metr za sekundu), pomocí základní jednotky délky a základní jednotky času k určení délky ujeté v daném časovém období.

Výpis všech odvozených jednotek by byl nerealistický, ale obecně, když je definován termín, budou spolu s nimi představeny příslušné SI jednotky. Pokud hledáte jednotku, která není definována, podívejte se na Stránka SI jednotek národního institutu pro standardy a technologie.

Editoval Anne Marie Helmenstine, Ph. D.