什麼是國際單位制？概念、創建、用途、基本單位和派生單位

我們解釋了什麼是國際單位制，它是如何創建的以及它的用途。此外，還有其基本單位和派生單位。

國際單位制是世界上使用最廣泛的系統。

什麼是國際單位制？

國際單位制（簡稱 SI）被稱為幾乎在全世界使用的計量單位系統。它用於製造最多的儀器測量適合專業和日常消費。

單位制是一種科學模式，它允許我們根據一組虛構的單位來關聯事物。換句話說，它是一個系統為了能夠記錄現實：權衡量、計時等，基於一組始終等於自身的單位，並且可以以相等的值應用於世界任何地方。

國際單位制是所有測量系統中接受最廣泛的一種（儘管不是唯一的一種，因為在一些國家他們仍然使用盎格魯-撒克遜系統），也是唯一一種目前趨向於某種普遍化的測量系統。

IS 會不時進行審查和微調，以確保它是可用的最佳單位系統，或使其適應最近的科學發現。事實上，2018 年在法國凡爾賽舉行了一次投票，重新定義了它的四個基本單位，以將它們調整為自然界.

另請參閱：重量測量

國際單位制的歷史

SI 成立於 1960 年第 11 屆度量衡大會期間，成立於 1875 年，旨在做出決策與當時的法國公制相比。這是目前負責修訂國際計量系統的機構，總部設在巴黎的國際度量衡局。

在創建時，SI 只考慮了六個基本單位，後來又添加了其他單位，例如 1971 年的 mole。其術語在 2006 年至 2009 年期間與 ISO（國際標準化組織）和 IEC（國際電工委員會）組織合作進行了協調，從而產生了 ISO/IEC 80000 標準。

IS 是幹什麼用的？

簡單地說，SI 是允許我們進行測量的系統。或者更確切地說，是向我們保證，我們的測量，無論是在這裡還是在其他地方，地區的和意思相同。

也就是說：你怎麼知道一米的距離實際上是一米？你怎麼知道這裡的水錶與中國、格陵蘭島或南非的水錶完全相同？嗯，這正是這個系統所處理的。

出於這個原因，它建立了必要的指導方針，例如，一公斤總是一公斤，無論用於測量它的地點甚至類型的儀器如何。

IS 的基本單位

每個單位都允許測量不同的物理量。

IS 由一組七個基本單元組成，每個單元都與一個主要物理量相關聯，它們是：

• 米 （m）。基本單位經度，科學定義為光在 vacuum 中，時間間隔為 1/299,792,458 秒。

• 千克 （kg）。基本單位品質，從原型千克科學定義，該千克由合金90% 鉑和 10% 銥，圓柱形，高 39 毫米，直徑 39 毫米和密度約 21,500 kg/m3.然而，在最近的版本中，建議從與普朗克常數 （h） 相關的值重新定義千克。

• 秒（s） 的基本單位時間，科學定義為9,192,631,770個輻射週期的持續時間，對應於 a的基態的兩個超精細能級之間的躍遷原子銫 133。

• 安培 （A）。的基本單位電流，它向法國物理學家安培（André-Marie Ampère，1775-1836 年）致敬，科學定義為恆定電流的強度，該電流保持在兩個無限長、可忽略不計的圓形截面平行的直線導體中，並且在真空中彼此相距一米，在它們之間產生等於 2 x 10 的力-7牛頓/米長度。最近有人提議改變其定義，以考慮基本電荷 （e） 的一些值。

• 開爾文 （K）。的基本單位溫度和熱力學，該法案旨在向它的創造者、英國物理學家威廉·湯姆森（William Thomson，1824-1907 年），也被稱為開爾文勳爵。它被定義為水在其三相點（即其三種狀態和諧共存：固體、液體和氣體）溫度的 1/273.16 的分數。最近有人提議重新定義開爾文，同時考慮玻爾茲曼常數 （k） 的值。

• 鼴鼠（摩爾）。測量物質含量的基本單位混合物或溶出度，科學定義為物質一個系統包含與 0.012 kg 碳 12 中的原子一樣多的基本單元。因此，當使用這個單位時，必須指定我們是否在談論原子，分子,離子,電子等。最近有人提議通過使用阿伏伽德羅常數 （N自).

• 坎德拉 （CD）。這是光強度的基本單位，科學定義為在給定方向上發射 540 x 10 單色輻射的光源所具有的光強度12赫茲頻率，其在該方向上的能量強度為每段弧度 1/683 瓦。

從 SI 派生的單位

顧名思義，從 SI 派生的單位通過它們之間的組合和關係與基本單位分離，以便以數學方式表示物理量。

我們不應該將這些單位與基本單位的倍數和子倍數混淆，例如公里或納米（分別為米的倍數和子倍數）。

有許多派生單位，但我們可以在下面引用主要單位：

• 立方米 （m3).用於測量卷的物質。

• 千克/立方米 （kg/m3).用於測量密度的身體。

• 牛頓 （N）。向物理英國的以撒牛頓 （1643-1727） 是用來測量強度，以千克/平方米/平方秒 （kg.m/s2），基於牛頓自己的力計算方程。

• 焦耳/焦耳 （J）。它的名字來自英國物理學家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳 （1818-1889），是從 SI 派生而來的單位，用於測量能源這工作或熱.它可以定義為將電荷從庫侖移動通過一伏特電壓（伏特/庫侖，V.C.）所需的功，或定義為在一秒鐘內產生一瓦特功率所需的功（瓦特/秒，W.s）。

還有許多其他衍生單位，大多數都有特殊的名字，以紀念它們的創造者或該單位所描述的現象的重要學者。

IS 的優點和局限性

SI 讓我們知道一個單位在全世界的價值是相同的。

傳統上，SI 的弱點是其質量單位 （kg） 和力 （N），它們是任意構建的。但與上述現代更新和優化相比，這不再帶來重大不便。

相反，IS 的最大優點是它的基本單位是根據自然現象不斷，如果需要，可以複製該 ID 的 Atlas。通過這種方式，人們可以從科學可重複的基本單元開始校准任何類型的儀器。

總之，它是一個連貫的系統，受到國際監管並不斷重新校准以確保其有效性。