Международная система единиц измерения (СИ)

Метрическая система была разработана во время Французской революции со стандартами, установленными для метра и килограмма 22 июня 1799 года.

Метрическая система была изящной десятичной системой, где единицы подобного типа определялись степенью десяти. Степень разделения была относительно простой, так как различные единицы были названы предисловиями, указывающими порядок величины разделения. Таким образом, 1 килограмм составлял 1000 грамм, потому как кило – это 1000.

В отличие от Английской системы, где 1 миля — 5280 футов, а 1 галлон — 16 чашек (или 1 229 драм или 102,48 джиггеров (Джиггер от  английского jigger — единица измерения жидкости, равная 1,5 жидкие унции, примерно 44 мл. — эта мера предназначена для контроля количества добавляемых в коктейль ингредиентов – изначально – спиртных напитков. Также джиггер называют мерным стаканчиком). В 1832 году физик Карл Фридрих Гаусс активно продвигал метрическую систему и использовал ее в своей работе в области электромагнетизма.

Формализация измерений

Британская ассоциация содействия развитию науки (BAAS — The British Association for the Advancement of Science) начала в 1860-х годах кодифицировать потребность в последовательной системе измерения в научном сообществе. В 1874 году BAAS представила систему измерений cgs (сантиметр-грамм-секунда). Система cgs использовала сантиметр, грамм и секунду как базовые единицы, а другие значения были получены из этих трех базовых.

В 1875 году было введено единообразное соглашение о метре. Это была общая тенденция того времени, чтобы убедиться, что единицы измерения были практичными для их использования в соответствующих научных дисциплинах. Система cgs имела некоторые недостатки шкал, особенно в области электромагнетизма, поэтому в 1880-х годах были введены новые единицы, такие как ампер (для электрического тока), Ом (для электрического сопротивления) и вольт (для электродвижущей силы).

В 1889 году система изменилась в соответствии с Общей конвенцией о весах и мерах (или CGPM, аббревиатурой от французского названия), под новые базовые единицы измерения метры, килограммы и секунды. С 1901 года предложено ввести новую базовую единицу измерения — электрический заряд. В 1954 году в качестве базовых единиц были добавлены ампер, Кельвин (для температуры) и кандела (для силы света).

В 1960 году CGPM переименована в Международную систему единиц измерения (или SI, в переводе с французского Systeme International). С тех пор, в 1974 году, еще был добавлен моль в качестве базового количества вещества, таким образом, общее количество базовых единиц составило семь, чем и завершилось создание современной системы единиц измерения СИ.

Базовые единицы измерения СИ

Система единиц измерения СИ состоит из семи базовых единиц, с несколькими другими производными единицами, полученными из этих основных. Ниже приведены базовые единицы СИ, а также их точные определения, показывающие, почему так долго потребовалось времени чтобы определить некоторые из них.

  • метр (м) -базовая единица длины; определяемая длиной пути, пройденного светом в вакууме в течение интервала времени 1/ 299 792 458 секунд.
  • килограмм (кг) — базовая единица массы;

равный массе международного прототипа килограмма (по заказу  CGPM в 1889 году).

  • секунда (с) — базовая единица времени;

длительность 9 192 631 770 периодов излучения, соответствующих переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния в атомах цезия 133.

  • ампер (А) — базовая единица электрического тока;

постоянный ток, который, если он поддерживается в двух прямых параллельных проводниках бесконечной длины, с незначительным поперечным сечением цепи и расположенным на расстоянии 1 метр в вакууме, создаст между этими проводниками силу, равную 2 × 10-7 ньютона на метр длины ,

  • кельвин (градус К) — базовая единица термодинамической температуры;

фракция 1 / 273.16 термодинамической температуры тройной точки воды (тройная точка является точкой на фазовой диаграмме, где три фазы сосуществуют в равновесии).

  • моль (моль) — базовая единица вещества;

количество вещества системы, которая содержит столько элементарных объектов, сколько атомов в 0,012 кг углерода 12. Когда используется моль, элементарные частицы должны быть указаны, это могут быть атомы, молекулы, ионы, электроны, другие частицы, или определенные группы таких частиц.

  • candela (cd) — базовая единица интенсивности света;

интенсивность света в заданном направлении источника, излучающего монохроматическое излучение с частотой 540 x 1012 герц и имеющего интенсивность излучения в этом направлении 1/683 ватт на стерадиан.Производственные единицы СИ

Из этих базовых единиц выведены многие другие единицы. Например, единица СИ для скорости равна м/с (метр в секунду), используя базовую единицу длины и базовую единицу времени для определения длины, пройденной за определенный период времени.

Перечисление всех производных единиц здесь было бы нереалистичным, но в целом, когда термин определен, вместе с ними будут представлены соответствующие единицы СИ. Если вы ищете единицу, которую не определено, ознакомьтесь со страницей Национального института стандартов и технологий National Institute of Standards & Technology’s SI Units.