国際単位系とは何か、それがどのように作成されたか、そしてそれが何のためにあるのかを説明します。また、その基本単位と派生単位。
国際単位系とは何ですか？
これは、世界中で実際に使用されている測定単位系の国際単位系（略してSI）として知られています。それはの最も多くの楽器の構築に使用されます 計測 専門的な消費と日常の消費の両方のために。
単位系は、架空の単位のセットに基づいて物事を関連付けることを可能にする科学的なパターンです。つまり、それは システム 登録できるように 現実：計量、 サイズに、時間など、常に自分自身と等しく、世界中のどこにでも等しい値で適用できる単位のセットに基づいています。
国際単位系は、すべての測定システムの中で最も受け入れられており（ただし、一部の国ではまだアングロサクソン系を使用しているため、1つだけではありません）、現在特定の普遍化に向かっている唯一のシステムです。
SIは、利用可能な最良の単位系であることを確認するため、または最近の科学的発見に適合させるために、随時改訂および改良されます。実際、2018年に、フランスのベルサイユで4つの基本単位の再定義が投票され、 自然.
国際単位系の歴史
SIは、1960年に、1875年に設立された第11回国際度量衡総会で作成されました。 決定を下す 当時のフランスのメートル法と比較して。これは、現在国際単位系のレビューを担当している機関であり、パリの国際度量衡局を拠点としています。
その作成において、SIは6つの基本単位のみを考慮しましたが、後で他の単位が追加されました。 モル その用語は、ISO / IEC 80000規格を作成した、ISO（国際標準化機構）およびCEI（国際電気標準会議）の組織の協力により、2006年から2009年の間に調和されました。
SIは何のためのものですか？
SIは、非常に簡単に言えば、測定を可能にするシステムです。またはさらに良いことに、ここまたは他の場所で行われた測定を保証するもの 領域 世界の、常に同等であり、同じことを意味します。
つまり、距離のメートルが実際にはメートルであることをどのようにして知ることができますか？ここのメーターが中国、グリーンランド、南アフリカのメーターとまったく同じであることをどうやって知っていますか？まあ、これはまさにこのシステムが扱うものです。
このため、必要なガイドラインを確立し、控えめに言っても、測定に使用した場所や機器の種類に関係なく、キログラムは常にキログラムになります。
SI基本単位
SIは、7つの基本単位のセットで構成され、各単位は主要な物理量のいくつかにリンクされており、次のとおりです。
- メートル（m）。の基本単位 長さ、科学的には、 ライト 1 / 299,792,458秒の時間間隔で真空中で。
- キログラム（kg）。の基本単位 質量キログラム原器から科学的に定義された 合金 プラチナ90％、イリジウム10％、円筒形、高さ39ミリメートル、直径39ミリメートル、 密度 約21,500kg / m3。ただし、最近のバージョンでは、プランク定数（h）に関連する値からキログラムを再定義することが提案されています。
- 2番 （s）。の基本単位 天気、科学的には、基底状態の2つの超微細レベル間の遷移に対応する9,192,631,770周期の放射線の持続時間として定義されます。 原子 セシウム133の。
- アンペア（A）。の基本単位 電流、フランスの物理学者アンドレ＝マリ・アンペア（1775-1836）に敬意を表しており、無限の長さ、無視できる円形断面の2つの平行な直線導体で維持され、もう1つは真空中で、長さ1メートルあたり2 x10-7ニュートンに等しい力をそれらの間に生成します。最近、基本電荷の値を考慮してその定義を変更することが提案されました（と).
- ケルビン（K）。の基本単位 温度 そしてその 熱力学は、その作成者である英国の物理学者ウィリアム・トムソン（1824-1907）に敬意を表しており、ケルビン卿としても知られています。これは、水が三重点にある温度の1 / 273.16の割合として定義されます（つまり、その3つの状態が調和して共存します：固体、液体、気体）。最近、ボルツマン定数の値を考慮してケルビンを再定義することが提案されました（k).
- モル （モル）。内の物質の量を測定するための基本単位 混合 または溶解、科学的には 物質 0.012kgの炭素12に含まれる原子と同じ数の元素単位を含むシステムのしたがって、この単位を使用する場合、原子について話している場合は指定する必要があります。 分子, イオン, 電子、など。最近、アボガドロ定数の値を使用してこの単位を再定義することが提案されました（Nに）。
- カンデラ（cd）。これは光度の基本単位であり、540 x1012ヘルツの単色光を放出する光源が特定の方向に持つ光度として科学的に定義されています。 周波数、およびその方向のエネルギー強度はステラジアンあたり1/683ワットです。
SI派生単位
その名前が示すように、SIから派生した単位は、物理量を数学的に表現するために、それらの間の組み合わせと関係を通じて、基本単位から派生します。
これらの単位を、キロメートルやナノメートルなどの基本単位の倍数および約数（それぞれメートルの倍数および約数）と混同しないでください。
派生した単位はたくさんありますが、以下に主な単位を引用できます。
- 立方メートル（m3）。を測定するために構築された派生ユニット 音量 物質の。
- キログラム/立方メートル（kg / m3）。を測定するために構築された派生ユニット 密度 体の。
- ニュートン（N）。の父に敬意を表して 物理的 現代の英国アイザックニュートン（1643-1727）は、 力、および力を計算するためのニュートン自身の方程式から、メートル/秒の二乗（kg.m / s2）あたりのキログラムとして表されます。
- ジュール/ジュール（J）。これは、英国の物理学者James Prescott Joule（1818-1889）にちなんで名付けられ、SIから派生した単位であり、 エネルギー、 仕事 または 熱。これは、1クーロンの電荷を1ボルトの電圧（1クーロンあたりの電圧、VC）で動かすのに必要な作業量、または1秒間に1ワットの電力を生成するのに必要な作業量（1秒あたりのワット数）として定義できます。 、Ws）。
他にも多くの派生ユニットがあり、そのほとんどは、その作成者またはユニットが説明する現象の主要な学者に敬意を表する特別な名前を持っています。
SIの利点と制限
従来、SIの弱点は、質量（kg）と力（N）の単位であり、これらは任意に作成されていました。しかし、上記のような最新の更新や調整に直面しても、これはもはや大きな欠点ではありません。
それどころか、SIの最大の利点は、その基本単位がに基づいて定義されていることです。 自然現象 定数。必要に応じて複製できます。このようにして、科学的に再現可能な基本単位から始めて、あらゆるタイプの機器を校正することができます。
結論として、それは一貫したシステムであり、その有効性を保証するために国際的に規制され、絶えず再調整されています。