Международная система измерений (СИ)

Метрическая система была разработана во время французская революциясо стандартами, установленными для метра и килограмма 22 июня 1799 года.

метрическая система была элегантная десятичная система, где единицы подобного типа определялись степенью десяти. Степень разделения была относительно простой, поскольку различные единицы были названы с предисловием, указывающим порядок величины разделения. Таким образом, 1 килограмм был 1000 грамм, потому что кило- стоит за 1000.

В отличие от английской системы, в которой 1 миля составляет 5280 футов, а 1 галлон - 16 чашек (или 1229 драмов или 102,48 джиггеров), метрическая система имела очевидную привлекательность для ученых. В 1832 году физик Карл Фридрих Гаусс активно продвигал метрическую систему и использовал ее в своей окончательной работе в электромагнетизм.

Формализация измерений

Британская ассоциация развития науки (БААС) начала свою деятельность в 1860-х годах, кодифицировав необходимость создания единой системы измерений в научном сообществе. В 1874 году БААС ввел систему измерений в cgs (сантиметр-грамм-секунда). Система cgs использовала сантиметр, грамм и секунду в качестве базовых единиц, а другие значения были получены из этих трех базовых единиц. Измерение cgs для магнитного поля было

instagram viewer
гаусс, из-за более ранней работы Гаусса на эту тему.

В 1875 году была введена единообразная конвенция. В это время существовала общая тенденция к тому, чтобы единицы были практичными для их использования в соответствующих научных дисциплинах. Система CGS имела некоторые недостатки масштаба, особенно в области электромагнетизма, поэтому новые единицы, такие как ампер (для электрический ток), Ом (для электрическое сопротивление) и вольт (для электродвижущая сила) были введены в 1880-х гг.

В 1889 году в соответствии с Общей конвенцией о весах и мерах (или CGPM, сокращение от французского названия) система перешла к новым базовым единицам измерения: метр, килограмм и секунда. С 1901 года было предложено, что введение новых базовых блоков, например, для электрического заряда, может завершить систему. В 1954 году ампер, Кельвин (для температуры) и кандела (для силы света) были добавлены как базовые единицы.

CGPM переименовал его в Международную систему измерений (или СИ, от французского Международная системав 1960 г. С тех пор моль был добавлен в качестве основного количества вещества в 1974 году, в результате чего общее количество базовых единиц достигло семи и завершилось современной системой единиц СИ.

Базовые единицы СИ

Система единиц СИ состоит из семи базовых единиц, а также из ряда других фондов. Ниже приведены базовые единицы СИ, а также их точный определения, показывающие, почему потребовалось так много времени, чтобы определить некоторые из них.

  • метр (м) - базовая единица длины; определяется длиной пути, пройденного светом в вакууме в течение промежутка времени 1/299 792 458 секунды.
  • килограмм (кг) - базовая единица массы; равна массе международного прототипа килограмма (по заказу CGPM в 1889 г.).
  • секунда - базовая единица времени; продолжительность 9 192 631 770 периодов излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния в атомах цезия 133.
  • Ампер (А) - базовый блок электрического тока; постоянный ток, который, если поддерживается в двух прямых параллельных проводниках бесконечной длины, ничтожно мал сечение цепи, расположенное на расстоянии 1 метра в вакууме, будет создавать между этими проводниками силу, равную 2 х 10-7 ньютоны на метр длины.
  • Кельвин (градусы К) - базовая единица термодинамической температуры; фракция 1 / 273,16 термодинамической температуры тройной точки воды ( тройная точка это точка в фазовая диаграмма где три фазы сосуществуют в равновесии).
  • моль (моль) - базовая единица вещества; количество вещества в системе, которое содержит столько же элементарных образований, сколько атомов в 0,012 килограмма углерода 12. Когда используется моль, элементарные объекты должны быть указаны и могут быть атомами, молекулами, ионами, электронами, другими частицами или определенными группами таких частиц.
  • кандела (кд) - Базовая единица интенсивность света; сила света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение с частотой 540 х 1012 Герц и имеет лучистую интенсивность в этом направлении 1/683 Вт на стерадиан.

СИ производные единицы

Из этих базовых единиц получаются 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 данный период времени.

Перечислить все производные единицы здесь было бы нереально, но в целом, когда термин определен, соответствующие единицы СИ будут введены вместе с ними. Если вы ищете единицу, которая не определена, проверьте Страница SI Units Национального института стандартов и технологий.

Отредактировано Энн Мари Хельменстин, доктор философии

instagram story viewer