מערכת מדידה בינלאומית (SI)

המערכת המטרית פותחה באותה תקופה המהפכה הצרפתית, עם סטנדרטים שנקבעו למטר וקילוגרם ב- 22 ביוני 1799.

ה השיטה המטרית הייתה מערכת עשרונית אלגנטית, בה הוגדרו יחידות מסוג דומה על ידי כוחן של עשרה. מידת ההפרדה הייתה יחסית פשוטה, מכיוון שהיחידות השונות נקראו עם קידומות המציין את סדר גודל של ההפרדה. לפיכך, קילוגרם אחד היה 1,000 גרם, כי קילו- עומד על 1,000.

בניגוד למערכת האנגלית, בה קילומטר וחצי הוא 5,280 רגל וגלון אחד הוא 16 כוסות (או 1,229 דרמות או 102.48 ג'יג'רים), המערכת המטרית פנתה לעין מדענים. בשנת 1832 קידם הפיזיקאי קארל פרידריך גאוס את המערכת המטרית בכבדות והשתמש בה בעבודתו הסופית ב- אלקטרומגנטיקה.

האגודה הבריטית לקידום המדע (BAAS) החלה בשנות ה -60 של המאה ה -19, תוך קידוד הצורך במערכת מדידה קוהרנטית בקהילה המדעית. בשנת 1874 הציג BAAS את מערכת המדידות של ה- cgs (סנטימטר גרם שניה). מערכת ה- cgs השתמשה בסנטימטר, גרם ושנייה כיחידות בסיס, כאשר ערכים אחרים נגזרו משלוש יחידות הבסיס. מדידת ה- Cgs עבור השדה המגנטי הייתה גאוס, בגלל עבודתו הקודמת של גאוס בנושא.

בשנת 1875 הוצגה ועידת מטר אחידה. הייתה מגמה כללית בתקופה זו לוודא שהיחידות היו מעשיות לשימושן בתחומים המדעיים הרלוונטיים. למערכת ה- cgs היו כמה פגמים בהיקף, במיוחד בתחום האלקטרומגנטיקה, כך יחידות חדשות כמו האמפר (עבור

בשנת 1889, המערכת עברה, תחת האמנה הכללית של משקולות ומידות (או CGPM, קיצור השם הצרפתי), ליחידות בסיס חדשות של מטר, קילוגרם ושני. החל משנת 1901 הוצע כי הצגת יחידות בסיס חדשות, כגון טעינה חשמלית, תוכל להשלים את המערכת. בשנת 1954 נוספו האמפר, הקלווין (לטמפרטורה) והקנדלה (בעוצמת זוהר) יחידות בסיס.

ה- CGPM שינה את שמו למערכת המדידה הבינלאומית (או SI, מהצרפתים סיסטם אינטרנשיונל) בשנת 1960. מאז, השומה נוספה ככמות הבסיס לחומר בשנת 1974, ובכך הביאה את כלל יחידות הבסיס לשבע והשלמה את מערכת יחידות ה- SI המודרנית.

מערכת יחידות SI מורכבת משבע יחידות בסיס, כאשר מספר יחידות אחרות נגזרות מאותן יסודות. להלן יחידות ה- SI הבסיסיות, יחד עם אלה מדויק הגדרות, המראות מדוע לקח כל כך הרבה זמן להגדיר כמה מהן.

• מטר (מ ') - יחידת הבסיס באורך; נקבע על ידי אורך השביל שנסע באור בוואקום בפרק זמן של 1 / 299,792,458 שניה.
• קילוגרם (קילוגרם) - יחידת הבסיס של המסה; שווה למסה של אב הטיפוס הבינלאומי של הקילוגרם (שהוזמן על ידי ה- CGPM בשנת 1889).
• שניות) - יחידת הזמן הבסיסית; משך 9,192,631,770 תקופות קרינה המתאימות למעבר בין שתי הרמות ההיפר-פיניות של מצב הקרקע באטומי צזיום 133.
• אמפר (א) - יחידת הבסיס של זרם חשמלי; זרם קבוע שאם נשמר בשני מוליכים מקבילים ישרים באורך אינסופי, זניח חתך רוחב מעגלי, והונח 1 מטר זה מזה בוואקום, היה מייצר בין המוליכים הללו כוח שווה 2X10^-7 ניוטון למטר אורך.
• קלווין (מעלות K) - יחידת הבסיס של הטמפרטורה התרמודינמית; השבר 1 / 273.16 של הטמפרטורה התרמודינמית של נקודת המשולש של המים (ה- נקודה משולשת היא הנקודה בא תרשים שלב שבהם שלושה שלבים מתקיימים זה בזה בשווי משקל).
• שומה (מול) - יחידת הבסיס של החומר; כמות החומר של מערכת המכילה ישויות יסודיות רבות ככל שיש אטומים ב 0.012 קילוגרם פחמן 12. כאשר משתמשים בשומה, יש לציין את הישויות היסודיות ויכולות להיות אטומים, מולקולות, יונים, אלקטרונים, חלקיקים אחרים או קבוצות מוגדרות של חלקיקים כאלה.
• קנדלה (CD) - יחידת הבסיס של עוצמת הארה; העוצמה המאירה, בכיוון נתון, של מקור הפולט קרינה מונוכרומטית בתדר 540 על 10¹² הרץ וזה בעל עוצמה קורנת בכיוון זה של 1/683 וואט לסטרדיאן.

מיחידות בסיס אלה נגזרות יחידות רבות אחרות. לדוגמה, יחידת ה- SI למהירות היא m / s (מטר לשנייה), תוך שימוש ביחידת הבסיס של אורך ויחידת הבסיס של הזמן כדי לקבוע את אורך הנסיעות בפרק זמן נתון.

הרישום של כל היחידות הנגזרות כאן יהיה לא מציאותי, אך באופן כללי, כאשר מוגדר מונח, יחולו יחידות ה- SI הרלוונטיות יחד איתן. אם אתה מחפש יחידה שאינה מוגדרת, בדוק את ה- עמוד יחידות ה- SI של המכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה.

נערך על ידי אן מארי הלמנסטין, ד.