• logo

ระบบหน่วยสากล

ระบบหน่วย ( SIย่อจากภาษาฝรั่งเศส Systèmeระหว่างประเทศ (d'Unites) ) เป็นรูปแบบที่ทันสมัยของระบบเมตริก เป็นระบบการวัดเดียวที่มีสถานะเป็นทางการในเกือบทุกประเทศในโลก ประกอบด้วยระบบหน่วยวัดที่สอดคล้องกันโดยเริ่มต้นด้วยหน่วยฐานเจ็ดหน่วยซึ่ง ได้แก่หน่วยที่สอง (หน่วยเวลาที่มีสัญลักษณ์ s) เมตร ( ความยาวม.) กิโลกรัม ( มวลกิโลกรัม) แอมแปร์ (กระแสไฟฟ้า , A), เคลวิน ( อุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์ , K), โมล ( ปริมาณของสาร , โมล) และแคนเดลา ( ความเข้มของการส่องสว่าง , cd) ระบบอนุญาตให้มีหน่วยเพิ่มเติมได้ไม่ จำกัด จำนวนเรียกว่าหน่วยที่ได้รับซึ่งสามารถแสดงเป็นผลคูณของพลังของหน่วยฐานได้ตลอดเวลา [a]หน่วยที่ได้รับมายี่สิบสองหน่วยมีชื่อและสัญลักษณ์พิเศษ [b]หน่วยฐานทั้งเจ็ดและหน่วยที่ได้รับ 22 หน่วยที่มีชื่อและสัญลักษณ์พิเศษอาจใช้ร่วมกันเพื่อแสดงหน่วยที่ได้รับอื่น ๆ[c]ซึ่งนำมาใช้เพื่ออำนวยความสะดวกในการวัดปริมาณที่หลากหลาย SI ยังมีคำนำหน้าชื่อหน่วยและสัญลักษณ์หน่วยยี่สิบคำที่อาจใช้เมื่อระบุกำลังสิบ (เช่นทศนิยม) และทวีคูณย่อยของหน่วย SI SI มีวัตถุประสงค์เพื่อเป็นระบบที่กำลังพัฒนา มีการสร้างหน่วยและคำนำหน้าขึ้นและคำจำกัดความของหน่วยได้รับการแก้ไขผ่านข้อตกลงระหว่างประเทศเมื่อเทคโนโลยีการวัดก้าวหน้าขึ้นและความแม่นยำของการวัดดีขึ้น

โลโก้ SI ผลิตโดย BIPMแสดงหน่วยฐาน SIเจ็ด หน่วยและค่าคงที่กำหนดเจ็ด ค่า[1]
หน่วยฐาน SI
สัญลักษณ์ชื่อปริมาณ
sวินาทีเวลา
มเมตรความยาว
กิโลกรัมกิโลกรัมมวล
กกระแสไฟกระแสไฟฟ้า
เคเคลวินอุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์
โมลตุ่นปริมาณของสาร
ซีดีแคนเดลาความเข้มของการส่องสว่าง
SI กำหนดค่าคงที่
สัญลักษณ์ชื่อค่าที่แน่นอน
Δ เข้าพบCsความถี่ในการเปลี่ยนไฮเปอร์ไฟน์ของ Cs9 192 631 770  เฮิร์ตซ์
คความเร็วของแสง299 792 458  ม
ซค่าคงที่พลังค์6.626 070 15 × 10 −34  J⋅s
จค่าใช้จ่ายเบื้องต้น1.602 176 634 × 10 -19  C
kค่าคงที่ Boltzmann1.380 649 × 10 −23  J / K
Nค่าคงที่ของ Avogadro6.022 140 76 × 10 23  โมล−1
K cdประสิทธิภาพการส่องสว่างของการแผ่รังสี540 THz683 lm / W

ตั้งแต่ปี 2019 ขนาดของหน่วย SI ทั้งหมดได้รับการกำหนดโดยการประกาศค่าตัวเลขที่แน่นอนสำหรับการกำหนดค่าคงที่เจ็ดค่าเมื่อแสดงในรูปของหน่วย SI การกำหนดค่าคงที่เหล่านี้เป็นความเร็วของแสงในสูญญากาศคที่ความถี่เปลี่ยนแปลง hyperfine ซีเซียม Δ เข้าพบCsที่คงตัวของพลังค์ ชั่วโมงการประถมศึกษาค่าใช้จ่าย อีที่Boltzmann คงที่ kที่เลขอาโวกาโดร Nและประสิทธิภาพการส่องสว่าง K cd . ธรรมชาติของการกำหนดค่าคงที่ช่วงจากค่าคงที่พื้นฐานของธรรมชาติเช่นคกับเทคนิคหมดจดคงK cd ก่อนปี 2019 h , e , kและN Aไม่ได้กำหนดค่าเบื้องต้น แต่เป็นปริมาณที่วัดได้ค่อนข้างแม่นยำมาก ในปี 2019 ค่าของพวกเขาได้รับการกำหนดตามคำจำกัดความเพื่อให้เป็นค่าประมาณที่ดีที่สุดในขณะนั้นเพื่อให้มั่นใจว่ามีความต่อเนื่องกับคำจำกัดความก่อนหน้าของหน่วยพื้นฐาน ผลที่ตามมาอย่างหนึ่งของการนิยามใหม่ของ SI ก็คือโดยหลักการแล้วความแตกต่างระหว่างหน่วยฐานและหน่วยที่ได้รับนั้นไม่จำเป็นต้องใช้เนื่องจากหน่วยใด ๆ สามารถสร้างได้โดยตรงจากค่าคงที่กำหนดทั้งเจ็ด [2] : 129

วิธีการกำหนด SI ในปัจจุบันเป็นผลมาจากการก้าวไปสู่การกำหนดรูปแบบที่เป็นนามธรรมมากขึ้นและในอุดมคติที่ยาวนานขึ้นเรื่อย ๆ ซึ่งการทำให้หน่วยเป็นจริงแยกออกจากคำจำกัดความในเชิงแนวคิด ผลที่ตามมาก็คือเมื่อวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีพัฒนาขึ้นอาจมีการนำเสนอการเรียนรู้ใหม่ ๆ ที่เหนือกว่าโดยไม่จำเป็นต้องกำหนดหน่วยใหม่ ปัญหาอย่างหนึ่งของสิ่งประดิษฐ์คืออาจสูญหายเสียหายหรือเปลี่ยนแปลงได้ อีกประการหนึ่งคือพวกเขานำเสนอความไม่แน่นอนที่ไม่สามารถลดลงได้ด้วยความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สิ่งประดิษฐ์ที่ผ่านมาใช้โดย SI เป็นต้นแบบระหว่างประเทศของกิโลกรัม , ถังของแพลทินัมอิริเดียม

แรงจูงใจดั้งเดิมสำหรับการพัฒนา SI คือความหลากหลายของหน่วยที่ผุดขึ้นภายในระบบเซนติเมตร - กรัม - วินาที (CGS) (โดยเฉพาะความไม่สอดคล้องกันระหว่างระบบของหน่วยไฟฟ้าสถิตและหน่วยแม่เหล็กไฟฟ้า ) และการขาดการประสานงานระหว่างสาขาวิชาต่างๆที่ใช้พวกเขา การประชุมใหญ่สามัญว่าด้วยการชั่งตวงวัด (ฝรั่งเศส: Conférencegénérale des poids et mesures - CGPM) ซึ่งจัดตั้งขึ้นโดยอนุสัญญามิเตอร์ปี พ.ศ. 2418 ได้นำองค์กรระหว่างประเทศหลายแห่งมาร่วมกันกำหนดคำจำกัดความและมาตรฐานของระบบใหม่และกำหนดกฎเกณฑ์ให้เป็นมาตรฐาน สำหรับการเขียนและนำเสนอการวัด ระบบนี้ได้รับการเผยแพร่ในปี 2503 อันเป็นผลมาจากการริเริ่มที่เริ่มขึ้นในปี พ.ศ. 2491 ดังนั้นระบบนี้จึงขึ้นอยู่กับระบบหน่วยเมตร - กิโลกรัม - วินาที (MKS) มากกว่ารูปแบบใด ๆ ของ CGS

บทนำ

ประเทศที่ใช้ ระบบเมตริก (SI) จักรวรรดิและ ระบบจารีตประเพณีของสหรัฐอเมริกาในปี 2019

International System of Units หรือ SI, [2] : 123เป็นระบบหน่วยทศนิยม[d]และmetric [e] ที่ ก่อตั้งขึ้นในปีพ. ศ. 2503 และได้รับการปรับปรุงเป็นระยะตั้งแต่นั้นมา ศรีมีสถานะทางการมากที่สุดในประเทศ[F]รวมทั้งสหรัฐอเมริกา , [h]แคนาดาและสหราชอาณาจักรเหล่านี้แม้ทั้งสามประเทศเป็นหมู่กำมือของประเทศที่ต่างองศายังคงใช้จารีตประเพณีของพวกเขา ระบบ อย่างไรก็ตามด้วยการยอมรับในระดับสากลเกือบนี้ระบบ SI "ได้ถูกใช้ทั่วโลกเป็นระบบหน่วยที่ต้องการซึ่งเป็นภาษาพื้นฐานสำหรับวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีอุตสาหกรรมและการค้า" [2] : 123

ประเภทเฉพาะอื่น ๆ ของระบบการวัดที่ยังคงมีการใช้อย่างแพร่หลายทั่วโลกเป็นอิมพีเรียลและสหรัฐอเมริการะบบการวัดจารีตประเพณีและพวกเขาจะถูกต้องตามกฎหมายที่กำหนดไว้ในแง่ของระบบ SI [i]มีระบบการวัดอื่น ๆ ที่แพร่หลายน้อยกว่าซึ่งใช้เป็นครั้งคราวในบางภูมิภาคของโลก นอกจากนี้ยังมีหน่วยที่ไม่ใช่ SI จำนวนมากที่ไม่ได้อยู่ในระบบหน่วยใด ๆ ที่ครอบคลุม แต่ก็ยังคงใช้เป็นประจำในสาขาและภูมิภาคโดยเฉพาะ โดยทั่วไปหน่วยทั้งสองประเภทนี้จะกำหนดไว้อย่างถูกต้องตามกฎหมายในแง่ของหน่วย SI [ญ]

การควบคุมร่างกาย

SI ก่อตั้งขึ้นและได้รับการดูแลโดยที่ประชุมใหญ่เรื่องน้ำหนักและมาตรการ (CGPM [k] ) [4]ในทางปฏิบัติ CGPM ปฏิบัติตามคำแนะนำของคณะกรรมการที่ปรึกษาสำหรับหน่วย (CCU) ซึ่งเป็นหน่วยงานจริงที่ดำเนินการพิจารณาทางเทคนิคเกี่ยวกับการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีใหม่ที่เกี่ยวข้องกับคำจำกัดความของหน่วยและ SI CCU รายงานต่อคณะกรรมการระหว่างประเทศเพื่อการชั่งตวงวัด (CIPM [l] ) ซึ่งจะรายงานต่อ CGPM ดูรายละเอียดเพิ่มเติมด้านล่าง

การตัดสินใจและคำแนะนำทั้งหมดเกี่ยวกับหน่วยต่างๆจะถูกรวบรวมไว้ในโบรชัวร์ชื่อThe International System of Units (SI) [m]ซึ่งจัดพิมพ์โดยInternational Bureau of Weights and Measures (BIPM [n] ) และมีการปรับปรุงเป็นระยะ

ภาพรวมของหน่วย

หน่วยฐาน SI

SI เลือกเจ็ดหน่วยเพื่อทำหน้าที่เป็นหน่วยฐานซึ่งสอดคล้องกับปริมาณทางกายภาพฐานเจ็ด [o] [p]พวกเขาเป็นครั้งที่สองที่มีสัญลักษณ์sซึ่งเป็นหน่วย SI ของปริมาณทางกายภาพของเวลา ; เมตรสัญลักษณ์เมตรหน่วย SI ของความยาว ; กิโลกรัม ( กก.หน่วยมวล ); แอมแปร์ ( A , กระแสไฟฟ้า ); เคลวิน ( K , อุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์ ); ตุ่น ( โมล , ปริมาณของสาร ); และแคนเดลา ( cd , ความเข้มของการส่องสว่าง ) [2]หน่วยทั้งหมดใน SI สามารถแสดงในรูปของหน่วยฐานและหน่วยฐานทำหน้าที่เป็นชุดที่ต้องการสำหรับการแสดงหรือวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างหน่วย

หน่วยที่ได้รับ SI

ระบบอนุญาตให้มีหน่วยเพิ่มเติมได้ไม่ จำกัด จำนวนเรียกว่าหน่วยที่ได้รับซึ่งสามารถแสดงเป็นผลคูณของพลังของหน่วยฐานได้ตลอดเวลาโดยอาจมีตัวคูณตัวเลขที่ไม่สำคัญ เมื่อคูณที่เป็นหนึ่งในหน่วยงานที่เรียกว่าการเชื่อมโยงกันมาหน่วย [q]ฐานและหน่วยที่ได้รับที่สอดคล้องกันของ SI รวมกันเป็นระบบที่สอดคล้องกันของหน่วย ( ชุดของหน่วย SI ที่สอดคล้องกัน ) [r]หน่วยที่ได้รับที่เชื่อมโยงกันยี่สิบสองหน่วยได้รับชื่อและสัญลักษณ์พิเศษ [s]หน่วยฐานทั้งเจ็ดและหน่วยที่ได้รับ 22 หน่วยที่มีชื่อและสัญลักษณ์พิเศษอาจใช้ร่วมกันเพื่อแสดงหน่วยที่ได้รับอื่น ๆ[t]ซึ่งถูกนำมาใช้เพื่ออำนวยความสะดวกในการวัดปริมาณที่หลากหลาย

ก่อนคำจำกัดความที่นำมาใช้ในปี 2018 SI ได้ถูกกำหนดผ่านหน่วยฐานเจ็ดหน่วยซึ่งหน่วยที่ได้รับถูกสร้างขึ้นเป็นผลิตภัณฑ์ของพลังของหน่วยฐาน การกำหนด SI โดยการกำหนดค่าตัวเลขของค่าคงที่กำหนดเจ็ดค่ามีผลทำให้ความแตกต่างนี้โดยหลักการแล้วไม่จำเป็นเนื่องจากหน่วยทั้งหมดฐานและหน่วยที่ได้รับอาจสร้างได้โดยตรงจากค่าคงที่ที่กำหนด อย่างไรก็ตามแนวคิดของฐานและหน่วยที่ได้รับจะยังคงอยู่เนื่องจากเป็นประโยชน์และเป็นที่ยอมรับในอดีต [6]

คำนำหน้าเมตริก SI และลักษณะทศนิยมของระบบ SI

เช่นเดียวกับระบบเมตริกทั้งหมด SI ใช้คำนำหน้าเมตริกเพื่อสร้างอย่างเป็นระบบสำหรับปริมาณทางกายภาพเดียวกันชุดของหน่วยที่ทวีคูณทศนิยมซึ่งกันและกันในช่วงกว้าง

ตัวอย่างเช่นในขณะที่หน่วยความยาวที่ต่อเนื่องกันคือเมตร[u] SI จะให้หน่วยความยาวที่เล็กและใหญ่กว่าเต็มรูปแบบซึ่งอาจจะสะดวกกว่าสำหรับแอปพลิเคชันใด ๆ ก็ตามตัวอย่างเช่นโดยปกติจะกำหนดระยะทางในการขับขี่ เป็นกิโลเมตร (สัญลักษณ์กม. ) แทนที่จะเป็นเมตร ที่นี่คำนำหน้าเมตริก ' kilo- ' (สัญลักษณ์ 'k') หมายถึงตัวคูณ 1,000 ดังนั้น1 กม. =1,000 ม . [v]

รุ่นปัจจุบันของ SI ให้ยี่สิบคำนำหน้าตัวชี้วัดที่อำนาจทศนิยมหมายตั้งแต่ 10 -24ถึง 10 24 [2] : 143–4นอกเหนือจากคำนำหน้าสำหรับ 1/100, 1/10, 10 และ 100 แล้วคำนำหน้าอื่น ๆ ทั้งหมดเป็นพลังของ 1,000

โดยทั่วไปกำหนดให้หน่วยที่เชื่อมโยงกันโดยมีชื่อและสัญลักษณ์แยกกัน[w] หน่วยหนึ่งจะสร้างหน่วยใหม่โดยเพียงแค่เพิ่มคำนำหน้าเมตริกที่เหมาะสมให้กับชื่อของหน่วยที่สอดคล้องกัน (และสัญลักษณ์นำหน้าที่เกี่ยวข้องกับสัญลักษณ์ของหน่วย) เนื่องจากคำนำหน้าเมตริกหมายถึงพลังเฉพาะของสิบหน่วยใหม่จึงเป็นพาวเวอร์ - ออฟ - สิบพหุคูณหรือพหุคูณของหน่วยที่เชื่อมโยงกันเสมอ ดังนั้นการแปลงระหว่างหน่วยภายใน SI จะต้องใช้กำลังสิบเสมอ นี่คือเหตุผลที่ระบบ SI (และระบบตัวชี้วัดอื่น ๆ โดยทั่วไป) จะเรียกว่าระบบทศนิยมของหน่วยการวัด [7] [x]

การจัดกลุ่มที่เกิดจากสัญลักษณ์นำหน้าที่ติดอยู่กับสัญลักษณ์หน่วย (เช่น ' km ', ' cm ') ถือเป็นสัญลักษณ์หน่วยใหม่ที่แยกกันไม่ออก สัญลักษณ์ใหม่นี้สามารถยกให้เป็นพลังบวกหรือลบและสามารถใช้ร่วมกับสัญลักษณ์หน่วยอื่น ๆ เพื่อสร้างสัญลักษณ์หน่วยผสมได้ [2] : 143ตัวอย่างเช่นกรัม / ซม. 3เป็นหน่วย SI ของความหนาแน่นที่ซม. 3คือการถูกตีความว่าเป็น ( ซม. ) 3

หน่วย SI ที่สอดคล้องกันและไม่เชื่อมโยงกัน

เมื่อใช้คำนำหน้ากับหน่วย SI ที่สอดคล้องกันหน่วยผลลัพธ์จะไม่เชื่อมโยงกันอีกต่อไปเนื่องจากคำนำหน้าแนะนำตัวประกอบตัวเลขอื่นที่ไม่ใช่หนึ่ง [2] : 137ข้อยกเว้นอย่างหนึ่งคือกิโลกรัมหน่วย SI ที่สอดคล้องกันเพียงหน่วยเดียวที่มีชื่อและสัญลักษณ์ด้วยเหตุผลทางประวัติศาสตร์รวมถึงคำนำหน้า [y]

ชุดหน่วย SI ที่สมบูรณ์ประกอบด้วยทั้งเซตที่เชื่อมโยงกันและชุดคูณและหน่วยย่อยที่เชื่อมโยงกันที่เกิดขึ้นโดยใช้คำนำหน้า SI [2] : 138ตัวอย่างเช่นเมตรกิโลเมตรเซนติเมตรนาโนเมตร ฯลฯ คือหน่วย SI ทั้งหมดของความยาวแม้ว่าเมตรเท่านั้นที่เป็นหน่วย SI ที่สอดคล้องกัน คำสั่งที่คล้ายกันถือสำหรับหน่วยที่ได้มา: ยกตัวอย่างเช่นกก. / ม. 3 , กรัม / dm 3 , กรัม / ซม. 3 , Pg / กม. 3 , ฯลฯ ทุกหน่วย SI ของความหนาแน่น แต่เหล่านี้เพียงกิโลกรัม / เมตร3คือเชื่อมโยงกันหน่วยเอสไอ

นอกจากนี้เมตรเป็นเพียงการเชื่อมโยงกันหน่วย SI ของความยาว ทุกปริมาณทางกายภาพมีหน่วย SI ที่สอดคล้องกันแม้ว่าหน่วยนี้อาจแสดงออกได้ในรูปแบบที่แตกต่างกันโดยใช้ชื่อและสัญลักษณ์พิเศษบางอย่าง [2] : 140ตัวอย่างเช่นหน่วย SI ที่สอดคล้องกันของโมเมนตัมเชิงเส้นอาจเขียนเป็นkg⋅m / sหรือเป็นNและทั้งสองรูปแบบจะถูกใช้งาน (เช่นเปรียบเทียบตามลำดับที่นี่[8] : 205และที่นี่[ 9] : 135 )

ในทางกลับกันปริมาณที่แตกต่างกันหลายอย่างอาจใช้หน่วย SI ที่สอดคล้องกัน ยกตัวอย่างเช่นจูลต่อเคลวินเป็นหน่วย SI ที่สอดคล้องกันสำหรับสองปริมาณที่แตกต่าง: ความจุความร้อนและเอนโทรปี นอกจากนี้หน่วย SI ที่สอดคล้องกันอาจเป็นหน่วยฐานในบริบทหนึ่ง แต่เป็นหน่วยที่ได้รับที่สอดคล้องกันในอีกบริบทหนึ่ง ตัวอย่างเช่นแอมแปร์เป็นหน่วย SI ที่สอดคล้องกันสำหรับทั้งกระแสไฟฟ้าและแรงเคลื่อนของแม่เหล็กแต่เป็นหน่วยฐานในกรณีก่อนหน้านี้และหน่วยที่ได้รับในช่วงหลัง [2] : 140 [aa]

อนุญาตหน่วยที่ไม่ใช่ SI

มีกลุ่มหน่วยพิเศษที่เรียกว่า "หน่วยที่ไม่ใช่ SI ที่ได้รับการยอมรับให้ใช้กับ SI" [2] : 145ดูหน่วยที่ไม่ใช่ SI ที่กล่าวถึงใน SIสำหรับรายการทั้งหมด สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่เพื่อที่จะแปลงเป็นหน่วย SI ที่สอดคล้องกันจำเป็นต้องใช้ปัจจัยการแปลงที่ไม่ใช่พาวเวอร์สิบ ตัวอย่างทั่วไปบางส่วนของหน่วยดังกล่าวเป็นหน่วยเวลาตามปกติกล่าวคือนาที (ปัจจัยการแปลง 60 วินาที / นาทีตั้งแต่ 1 นาที =60 วินาที ), ชั่วโมง (3600 วินาที ) และวัน (86 400  วินาที ); องศา (สำหรับการวัดมุมระนาบ1 ° =π/180 rad ); และอิเล็กตรอนโวลต์ (หน่วยของพลังงาน1 eV =1.602 176 634 × 10 −19  J )

หน่วยใหม่

SI มีวัตถุประสงค์เพื่อเป็นระบบที่กำลังพัฒนา หน่วย[ab]และคำนำหน้าถูกสร้างขึ้นและคำจำกัดความของหน่วยได้รับการแก้ไขผ่านข้อตกลงระหว่างประเทศเมื่อเทคโนโลยีการวัดก้าวหน้าขึ้นและความแม่นยำของการวัดดีขึ้น

การกำหนดขนาดของหน่วย

ตั้งแต่ปี 2019 ขนาดของหน่วย SI ทั้งหมดได้รับการกำหนดในลักษณะนามธรรมซึ่งแยกแนวคิดออกจากการใช้งานจริงในทางปฏิบัติ [2] : 126 [ac]ได้แก่ หน่วย SI ถูกกำหนดโดยการประกาศว่าค่าคงที่กำหนดเจ็ดค่า[2] : 125–9มีค่าตัวเลขที่แน่นอนเมื่อแสดงในรูปของหน่วย SI อาจเป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายที่สุดของค่าคงที่เหล่านี้คือความเร็วของแสงในสุญญากาศcซึ่งใน SI ตามนิยามมีค่าที่แน่นอนของc =299 792 458  ม . ค่าคงที่อีกหกตัวคือ Δ ν Cs {\ displaystyle \ Delta \ nu _ {\ text {Cs}}} {\displaystyle \Delta \nu _{\text{Cs}}}ที่ความถี่ hyperfine การเปลี่ยนแปลงของซีเซียม ; ชั่วโมงที่คงตัวของพลังค์ ; Eที่ค่าใช้จ่ายประถม ; k , ค่าคงที่ Boltzmann ; Nที่เลขอาโวกาโดร ; และKซีดีที่ประสิทธิภาพการส่องสว่างของรังสีเดียวของความถี่540 × 10 12เฮิร์ตซ์ [โฆษณา]ธรรมชาติของการกำหนดค่าคงที่ช่วงจากค่าคงที่พื้นฐานของธรรมชาติเช่นคกับเทคนิคหมดจดคงK cd [2] : 128–9ก่อนปี 2019, h , e , kและN Aไม่ได้กำหนดไว้เป็นพื้นฐาน แต่เป็นปริมาณที่วัดได้ค่อนข้างแม่นยำมาก ในปี 2019 ค่าของพวกเขาได้รับการกำหนดตามคำจำกัดความเพื่อให้เป็นค่าประมาณที่ดีที่สุดในขณะนั้นเพื่อให้มั่นใจว่ามีความต่อเนื่องกับคำจำกัดความก่อนหน้าของหน่วยพื้นฐาน

เท่าที่มีการรับรู้สิ่งที่เชื่อว่าเป็นหน่วยการปฏิบัติจริงที่ดีที่สุดในปัจจุบันมีการอธิบายไว้ในสิ่งที่เรียกว่า' mises en pratique ' , [ae]ซึ่งเผยแพร่โดย BIPM เช่นกัน [12]ธรรมชาติที่เป็นนามธรรมของคำจำกัดความของหน่วยคือสิ่งที่ทำให้สามารถปรับปรุงและเปลี่ยนแปลงความคิดในแง่มุมได้ในขณะที่วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีพัฒนาขึ้นโดยไม่ต้องเปลี่ยนคำจำกัดความที่แท้จริงด้วยตัวมันเอง [อา]

ในแง่หนึ่งวิธีการกำหนดหน่วย SI นี้ไม่ได้เป็นนามธรรมมากไปกว่าวิธีที่หน่วยที่ได้รับมาถูกกำหนดตามประเพณีในแง่ของหน่วยฐาน พิจารณาหน่วยที่ได้รับเฉพาะตัวอย่างเช่นจูลหน่วยของพลังงาน ความหมายในแง่ของหน่วยฐานเป็นกก. ⋅ ม. 2 / s 2 แม้ว่าจะมีการใช้มาตรวัดกิโลกรัมและวินาทีในทางปฏิบัติ แต่การใช้จูลในทางปฏิบัติก็จำเป็นต้องมีการอ้างอิงถึงนิยามทางกายภาพของงานหรือพลังงานซึ่งเป็นขั้นตอนทางกายภาพที่แท้จริงบางประการสำหรับการตระหนักถึงพลังงานในปริมาณ หนึ่งจูลที่สามารถเปรียบเทียบกับพลังงานอื่น ๆ ได้ (เช่นปริมาณพลังงานของน้ำมันเบนซินที่ใส่ในรถยนต์หรือไฟฟ้าที่ส่งไปยังครัวเรือน)

สถานการณ์ที่มีการกำหนดค่าคงที่และหน่วย SI ทั้งหมดนั้นคล้ายคลึงกัน ในความเป็นจริงหน่วย SI ถูกกำหนดโดยใช้คำทางคณิตศาสตร์เหมือนกับว่าเราประกาศว่ามันคือหน่วยของค่าคงที่กำหนดซึ่งตอนนี้เป็นหน่วยฐานโดยที่หน่วย SI อื่น ๆ ทั้งหมดเป็นหน่วยที่ได้มา เพื่อให้ชัดเจนขึ้นก่อนอื่นให้สังเกตว่าค่าคงที่ที่กำหนดแต่ละค่าสามารถนำมาใช้เป็นตัวกำหนดขนาดของหน่วยการวัดค่าคงที่ที่กำหนดนั้นได้ [2] : 128ตัวอย่างเช่นคำจำกัดความของcกำหนดหน่วยm / sเป็น1 เมตร / วินาที = ค/299 792 458 ('ความเร็วหนึ่งเมตรต่อวินาทีเท่ากับหนึ่ง 299 792 458ของความเร็วแสง ') ด้วยวิธีนี้ค่าคงที่ที่กำหนดจะกำหนดหน่วยเจ็ดหน่วยต่อไปนี้โดยตรงเฮิรตซ์ ( Hz ) หน่วยของปริมาณความถี่ทางกายภาพ (โปรดทราบว่าปัญหาอาจเกิดขึ้นเมื่อจัดการกับความถี่หรือค่าคงที่พลังค์เนื่องจากหน่วยของการวัดเชิงมุม (รอบ หรือเรเดียน) ถูกละไว้ใน SI [13] [14] [15] [16] [17] ); เมตรต่อวินาที ( m / s ) ซึ่งเป็นหน่วยของความเร็ว จูล - วินาที ( J⋅s ) หน่วยของการกระทำ ; คูลอมบ์ ( C ) ซึ่งเป็นหน่วยงานหนึ่งของค่าใช้จ่ายไฟฟ้า ; จูลต่อเคลวิน ( J / K ) ซึ่งเป็นหน่วยงานของทั้งสองเอนโทรปีและความจุความร้อน ; โมลผกผัน( mol −1 ) หน่วยของค่าคงที่การแปลงระหว่างปริมาณของสารและจำนวนเอนทิตีพื้นฐาน (อะตอมโมเลกุล ฯลฯ ); และลูเมนต่อวัตต์ ( lm / W ) หน่วยของค่าคงที่การแปลงระหว่างกำลังทางกายภาพที่กระทำโดยการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและความสามารถภายในของรังสีเดียวกันในการสร้างการรับรู้ความสว่างในมนุษย์ นอกจากนี้เราสามารถแสดงโดยใช้การวิเคราะห์เชิงมิติว่าทุกหน่วย SI ที่เชื่อมโยงกัน (ไม่ว่าจะเป็นฐานหรือที่ได้มา) สามารถเขียนเป็นผลคูณของพลังที่ไม่ซ้ำกันของหน่วยของค่าคงที่ที่กำหนด SI (เปรียบเทียบโดยสมบูรณ์กับความจริงที่ว่า SI ที่ได้มาที่สอดคล้องกันทุกตัว หน่วยสามารถเขียนเป็นผลคูณเฉพาะของพลังของหน่วย SI พื้นฐาน) ตัวอย่างเช่นกิโลกรัมสามารถเขียนได้เป็นkg = ( Hz ) ( J⋅s ) / ( m / s ) 2 . [ai]ดังนั้นกิโลกรัมถูกกำหนดไว้ในเงื่อนไขของการกำหนดค่าคงที่สามΔ เข้าพบCs , คและเอชเพราะบนมือข้างหนึ่งทั้งสามการกำหนดค่าคงที่ตามลำดับกำหนดหน่วยเฮิร์ตซ์ , m / sและJ⋅s , [aj]ในทางกลับกันกิโลกรัมสามารถเขียนในรูปของหน่วยทั้งสามนี้ได้คือkg = ( Hz ) ( J⋅s ) / ( m / s ) 2 . [ak]จริงอยู่คำถามที่ว่าจะตระหนักถึงกิโลกรัมในทางปฏิบัติได้อย่างไร ณ ตอนนี้ก็ยังคงเปิดอยู่ แต่นั่นก็ไม่ได้แตกต่างจากความจริงที่ว่าคำถามเกี่ยวกับวิธีการตระหนักถึงจูลในทางปฏิบัติยังคงอยู่ หลักการเปิดแม้เพียงครั้งเดียวได้บรรลุการปฏิบัติจริงของมิเตอร์กิโลกรัมและวินาที

ผลที่ตามมาอย่างหนึ่งของการนิยามใหม่ของ SI ก็คือโดยหลักการแล้วความแตกต่างระหว่างหน่วยฐานและหน่วยที่ได้รับนั้นไม่จำเป็นต้องใช้เนื่องจากหน่วยใด ๆ สามารถสร้างได้โดยตรงจากค่าคงที่กำหนดทั้งเจ็ด แต่ความแตกต่างจะถูกเก็บไว้เพราะมันจะเป็นประโยชน์และในอดีตที่จัดตั้งขึ้นทั้ง 'และเพราะมาตรฐาน ISO / IEC 80000ชุดของมาตรฐาน[อัล]ระบุฐานและปริมาณที่ได้มาว่าจำเป็นต้องมีหน่วย SI ที่สอดคล้องกัน [2] : 129

การระบุค่าคงที่พื้นฐานเทียบกับวิธีการนิยามอื่น ๆ

วิธีการกำหนดระบบ SI ในปัจจุบันเป็นผลมาจากการก้าวไปสู่การกำหนดรูปแบบที่เป็นนามธรรมมากขึ้นและในอุดมคติที่ยาวนานขึ้นเรื่อย ๆ ซึ่งการรับรู้ของหน่วยจะแยกออกจากความคิดเชิงแนวคิด [2] : 126

ข้อดีอย่างมากของการทำเช่นนี้ก็คือเมื่อวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีพัฒนาขึ้นอาจมีการนำเสนอการเรียนรู้ใหม่ ๆ ที่เหนือกว่าโดยไม่จำเป็นต้องกำหนดหน่วยใหม่ [af]ตอนนี้สามารถรับรู้หน่วยได้ด้วย 'ความแม่นยำที่ในที่สุดก็ถูก จำกัด ด้วยโครงสร้างควอนตัมของธรรมชาติและความสามารถทางเทคนิคของเราเท่านั้น แต่ไม่สามารถกำหนดได้ด้วยตัวมันเอง [ag]สมการทางฟิสิกส์ที่ถูกต้องใด ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการกำหนดค่าคงที่ให้กับหน่วยสามารถนำมาใช้เพื่อให้เกิดหน่วยได้จึงสร้างโอกาสในการสร้างสรรค์นวัตกรรม ... ด้วยความแม่นยำที่เพิ่มขึ้นเมื่อเทคโนโลยีดำเนินไป ' [2] : 122ในทางปฏิบัติคณะกรรมการที่ปรึกษา CIPMจัดเตรียมสิ่งที่เรียกว่า " mises en pratique " (เทคนิคการปฏิบัติ), [12]ซึ่งเป็นคำอธิบายของสิ่งที่เชื่อว่าเป็นจริงในการทดลองที่ดีที่สุดในปัจจุบัน [20]

ระบบนี้ขาดความเรียบง่ายในเชิงแนวคิดในการใช้สิ่งประดิษฐ์ (เรียกว่าต้นแบบ ) ในการสร้างหน่วยเพื่อกำหนดหน่วยเหล่านั้นด้วยต้นแบบคำจำกัดความและการทำให้เป็นจริงเป็นหนึ่งเดียวกัน [น.]อย่างไรก็ตามการใช้สิ่งประดิษฐ์มีข้อเสียที่สำคัญสองประการคือทันทีที่มีความเป็นไปได้ทางเทคโนโลยีและทางวิทยาศาสตร์ส่งผลให้ละทิ้งสิ่งเหล่านี้เป็นเครื่องมือในการกำหนดหน่วย [aq]ข้อเสียที่สำคัญประการหนึ่งคือสิ่งประดิษฐ์อาจสูญหายเสียหาย[เป็น]หรือเปลี่ยนแปลงได้ [ที่]อีกประการหนึ่งคือพวกเขาส่วนใหญ่ไม่สามารถได้รับประโยชน์จากความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สิ่งประดิษฐ์ที่ผ่านมาใช้โดย SI เป็นนานาชาติต้นแบบกิโลกรัม (IPK) กระบอกโดยเฉพาะอย่างยิ่งของแพลทินัมอิริเดียม ; จากปีพ. ศ. 2432 ถึง พ.ศ. 2562 กิโลกรัมมีความหมายเท่ากับมวลของ IPK ความกังวลเกี่ยวกับความเสถียรในแง่หนึ่งและความคืบหน้าในการวัดค่าคงที่ของพลังค์และค่าคงที่ Avogadroในอีกด้านหนึ่งอย่างแม่นยำนำไปสู่การแก้ไขนิยามของหน่วยพื้นฐานซึ่งมีผลบังคับใช้ในวันที่ 20 พฤษภาคม 2019 [27]สิ่งนี้ เป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ที่สุดในระบบ SI นับตั้งแต่มีการกำหนดและก่อตั้งอย่างเป็นทางการครั้งแรกในปี 2503 และส่งผลให้เกิดคำจำกัดความที่อธิบายไว้ข้างต้น [28]

ในอดีตยังมีแนวทางอื่น ๆ อีกมากมายสำหรับคำจำกัดความของหน่วย SI บางหน่วย หนึ่งใช้ประโยชน์จากสถานะทางกายภาพที่เฉพาะเจาะจงของสารเฉพาะ ( จุดสามจุดของน้ำซึ่งใช้ในคำจำกัดความของเคลวิน[29] : 113–4 ); คนอื่น ๆ อ้างถึงใบสั่งยาทดลองในอุดมคติ[2] : 125 (เช่นเดียวกับในกรณีของนิยาม SI ในอดีตของแอมแปร์[29] : 113และคำจำกัดความ SI ในอดีต (ตราเดิมในปี พ.ศ. 2522) ของแคนเดลา[29] : 115 )

ในอนาคตชุดของการกำหนดค่าคงที่ที่ใช้โดย SI อาจได้รับการแก้ไขเมื่อพบค่าคงที่ที่เสถียรมากขึ้นหรือหากปรากฎว่าสามารถวัดค่าคงที่อื่นได้อย่างแม่นยำมากขึ้น [au]

ประวัติศาสตร์

แรงจูงใจดั้งเดิมสำหรับการพัฒนา SI คือความหลากหลายของหน่วยที่ผุดขึ้นภายในระบบเซนติเมตร - กรัม - วินาที (CGS) (โดยเฉพาะความไม่สอดคล้องกันระหว่างระบบของหน่วยไฟฟ้าสถิตและหน่วยแม่เหล็กไฟฟ้า ) และการขาดการประสานงานระหว่างสาขาวิชาต่างๆที่ใช้พวกเขา การประชุมใหญ่สามัญว่าด้วยการชั่งตวงวัด (ฝรั่งเศส: Conférencegénérale des poids et mesures - CGPM) ซึ่งจัดตั้งขึ้นโดยอนุสัญญามิเตอร์ปี พ.ศ. 2418 ได้นำองค์กรระหว่างประเทศหลายแห่งมาร่วมกันกำหนดคำจำกัดความและมาตรฐานของระบบใหม่และกำหนดกฎเกณฑ์ให้เป็นมาตรฐาน สำหรับการเขียนและนำเสนอการวัด

นำมาใช้ในปี 1889 การใช้งานของระบบ MKS ของหน่วยงานประสบความสำเร็จในมาตราซีจีเอส (CGS) ในการพาณิชย์และวิศวกรรม ระบบเมตรและกิโลกรัมเป็นพื้นฐานสำหรับการพัฒนาระบบหน่วยสากล (ย่อว่า SI) ซึ่งปัจจุบันทำหน้าที่เป็นมาตรฐานสากล ด้วยเหตุนี้มาตรฐานของระบบ CGS จึงค่อยๆถูกแทนที่ด้วยมาตรฐานเมตริกที่รวมเข้ากับระบบ MKS [30]

ในปี 1901 Giovanni Giorgi ได้เสนอให้Associazione elettrotecnica italiana  [ มัน ] (AEI) ว่าระบบนี้ขยายด้วยหน่วยที่สี่ที่จะนำมาจากหน่วยแม่เหล็กไฟฟ้าใช้เป็นระบบสากล [31]ระบบนี้ได้รับการเลื่อนอย่างมากโดยวิศวกรไฟฟ้าจอร์จเอแคมป์เบล [32]

International System ได้รับการตีพิมพ์ในปี 1960 โดยอ้างอิงจากหน่วย MKS อันเป็นผลมาจากความคิดริเริ่มที่เริ่มขึ้นในปีพ. ศ. 2491

ผู้มีอำนาจควบคุม

ศรีได้รับการควบคุมและการพัฒนาอย่างต่อเนื่องโดยสามองค์กรระหว่างประเทศที่ถูกจัดตั้งขึ้นในปี 1875 ภายใต้เงื่อนไขของอนุสัญญาเมตริก ได้แก่ การประชุมใหญ่สามัญว่าด้วยการชั่งตวงวัด (CGPM [k] ) คณะกรรมการชั่งตวงวัดระหว่างประเทศ (CIPM [l] ) และสำนักงานชั่งตวงวัดระหว่างประเทศ (BIPM [n] ) อำนาจสูงสุดอยู่กับ CGPM ซึ่งเป็นหน่วยงานที่สมบูรณ์ซึ่งประเทศสมาชิก[aw]ดำเนินการร่วมกันในเรื่องที่เกี่ยวข้องกับศาสตร์การวัดและมาตรฐานการวัด โดยปกติจะมีการประชุมทุกสี่ปี [33] CGPM เลือก CIPM ซึ่งเป็นคณะกรรมการ 18 คนของนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียง CIPM ดำเนินการตามคำแนะนำของคณะกรรมการที่ปรึกษาหลายชุดซึ่งรวบรวมผู้เชี่ยวชาญของโลกในสาขาที่ระบุไว้เป็นที่ปรึกษาด้านวิทยาศาสตร์และเทคนิค [34] [ax]หนึ่งในคณะกรรมการเหล่านี้คือคณะกรรมการที่ปรึกษาสำหรับหน่วย (CCU) ซึ่งรับผิดชอบเรื่องที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาระบบหน่วยระหว่างประเทศ (SI) การจัดทำโบรชัวร์ SI ฉบับต่อเนื่องและคำแนะนำ ถึง CIPM ในเรื่องที่เกี่ยวข้องกับหน่วยการวัด [35]เป็น CCU ที่พิจารณารายละเอียดเกี่ยวกับพัฒนาการทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีใหม่ ๆ ที่เกี่ยวข้องกับนิยามของหน่วยและ SI ในทางปฏิบัติเมื่อพูดถึงคำจำกัดความของ SI CGPM ก็เพียงแค่อนุมัติคำแนะนำของ CIPM อย่างเป็นทางการซึ่งจะปฏิบัติตามคำแนะนำของ CCU

CCU มีดังต่อไปนี้ในฐานะสมาชิก: [36] [37]ห้องปฏิบัติการระดับชาติของประเทศสมาชิกของ CGPM ที่มีหน้าที่สร้างมาตรฐานแห่งชาติ; [ay]องค์กรระหว่างรัฐบาลและองค์กรระหว่างประเทศที่เกี่ยวข้อง [az]คณะกรรมการระหว่างประเทศหรือคณะกรรมการ; [ba]สหภาพแรงงานทางวิทยาศาสตร์ [bb]สมาชิกส่วนตัว; [BC]และในฐานะที่เป็นอดีตสมาชิกของคณะกรรมการที่ปรึกษาผู้อำนวยการ BIPM

การตัดสินใจและคำแนะนำทั้งหมดเกี่ยวกับหน่วยต่างๆจะถูกรวบรวมไว้ในโบรชัวร์ชื่อThe International System of Units (SI) [2] [m]ซึ่งเผยแพร่โดย BIPM และมีการปรับปรุงเป็นระยะ

หน่วยและคำนำหน้า

ระบบระหว่างประเทศของหน่วยประกอบด้วยชุดของหน่วยพื้นฐาน , หน่วยที่ได้มาและชุดของตัวคูณทศนิยมตามที่ถูกใช้เป็นคำนำหน้า [29] : 103–106หน่วยที่ไม่รวมหน่วยนำหน้า[bd]สร้างระบบหน่วยที่สอดคล้องกันซึ่งตั้งอยู่บนระบบของปริมาณในลักษณะที่สมการระหว่างค่าตัวเลขที่แสดงในหน่วยที่สอดคล้องกันมี รูปแบบเดียวกันรวมถึงปัจจัยตัวเลขเป็นสมการที่สอดคล้องกันระหว่างปริมาณ ตัวอย่างเช่น 1 N = 1 kg × 1 m / s 2กล่าวว่าหนึ่งนิวตันเป็นแรงที่ต้องใช้ในการเร่งมวลหนึ่งกิโลกรัมที่หนึ่ง เมตรต่อวินาทีกำลังสองซึ่งเกี่ยวข้องกับหลักการของการเชื่อมโยงกับสมการที่เกี่ยวข้องกับปริมาณที่สอดคล้องกัน : F = ม × ก .

หน่วยที่ได้รับใช้กับปริมาณที่ได้รับซึ่งตามความหมายอาจแสดงในรูปของปริมาณพื้นฐานดังนั้นจึงไม่เป็นอิสระ ตัวอย่างเช่นการนำไฟฟ้าเป็นค่าผกผันของความต้านทานไฟฟ้าด้วยเหตุที่ซีเมนส์เป็นค่าผกผันของโอห์มและในทำนองเดียวกันโอห์มและซีเมนส์สามารถถูกแทนที่ด้วยอัตราส่วนของแอมแปร์และโวลต์เนื่องจากปริมาณเหล่านั้นมีค่า กำหนดความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน [เป็น]ปริมาณอื่น ๆ ที่ได้รับประโยชน์สามารถระบุได้ในแง่ของฐาน SI และหน่วยงานที่ไม่มีชื่อหน่วยในระบบ SI เช่นการเร่งความเร็วซึ่งกำหนดไว้ในหน่วย SI เป็นเมตรได้มา / s 2

หน่วยฐาน

หน่วยฐาน SI เป็นหน่วยพื้นฐานของระบบและหน่วยอื่น ๆ ทั้งหมดได้มาจากพวกเขา

หน่วยฐาน SI [40] : 6 [41] [42]

ชื่อหน่วย

สัญลักษณ์หน่วย
สัญลักษณ์มิติ ชื่อปริมาณ คำจำกัดความ
วินาที
[n 1]
s ที เวลา ระยะเวลาของ 9 192 631 770ระยะเวลาของการฉายรังสีที่สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงระหว่างสองhyperfineระดับของสภาพพื้นดินของซีเซียม 133อะตอม
เมตร ม ล ความยาว ระยะทางที่เดินทางโดยแสงในสุญญากาศใน 1/299 792 458 วินาที.
กิโลกรัม
[n 2]
กิโลกรัม ม มวล กิโลกรัมถูกกำหนดโดยการตั้งค่าคงที่พลังค์ hให้ตรงกับ6.626 070 15 × 10 -34  J⋅s ( J = kg⋅m 2 ⋅s -2 ) ให้คำจำกัดความของเมตรสอง [27]
กระแสไฟ ก ผม กระแสไฟฟ้า กระแสของ 1/1.602 176 634 × 10 −19เท่าของค่าใช้จ่ายพื้นฐาน eต่อวินาที

เท่ากับประมาณ 6.241 509 0744 × 10 18ค่าบริการพื้นฐานต่อวินาที

เคลวิน เค Θ อุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์ เคลวินถูกกำหนดโดยการตั้งค่าตัวเลขคงที่ของค่าคงที่ Boltzmann kถึง1.380 649 × 10 -23  J⋅K -1 (J = kg⋅m 2 ⋅s -2 ) ให้คำนิยามของกิโลกรัมเมตรและสอง
ตุ่น โมล น ปริมาณของสาร ปริมาณของสารที่แน่นอน 6.022 140 76 × 10 23เอนทิตีระดับประถมศึกษา [N 3]จำนวนนี้เป็นค่าตัวเลขคงที่ของคง Avogadro , Nเมื่อแสดงในหน่วยโมล-1
แคนเดลา ซีดี เจ ความเข้มของการส่องสว่าง ความเข้มของการส่องสว่างในทิศทางที่กำหนดของแหล่งกำเนิดที่ปล่อยรังสีความถี่เดียว 5.4 × 10 14เฮิรตซ์และมีความเข้มของการแผ่รังสีในทิศทางนั้น 1/683วัตต์ต่อสเตอเรเดียน
หมายเหตุ
  1. ^ ภายในบริบทของ SI หน่วยที่สองคือหน่วยพื้นฐานของเวลาที่สอดคล้องกันและใช้ในคำจำกัดความของหน่วยที่ได้รับ ชื่อ "สอง" ในอดีตที่เกิดขึ้นเป็นครั้งที่ 2 ระดับ sexagesimalส่วน ( 1 / 60 2 ) ปริมาณบางชั่วโมงในกรณีนี้ซึ่งจัดประเภท SI เป็น "ยอมรับ" หน่วยพร้อมกับส่วน sexagesimal ของระดับแรกนาที .
  2. ^ แม้จะมีคำนำหน้า "กิโล -" แต่กิโลกรัมเป็นหน่วยฐานที่สอดคล้องกันของมวลและใช้ในคำจำกัดความของหน่วยที่ได้รับ อย่างไรก็ตามคำนำหน้าสำหรับหน่วยมวลจะถูกกำหนดราวกับว่ากรัมเป็นหน่วยฐาน
  3. ^ เมื่อตุ่นถูกนำมาใช้ในหน่วยงานระดับประถมศึกษาจะต้องระบุและอาจเป็นอะตอม ,โมเลกุล ,ไอออน ,อิเล็กตรอนอนุภาคอื่น ๆ หรือกลุ่มที่ระบุของอนุภาคดังกล่าว

หน่วยที่ได้รับ

หน่วยที่ได้รับใน SI นั้นถูกสร้างขึ้นโดยกำลังผลิตภัณฑ์หรือผลหารของหน่วยพื้นฐานและอาจมีจำนวนไม่ จำกัด [29] : 103 [40] : 14,16หน่วยที่ได้มาเกี่ยวข้องกับปริมาณที่ได้รับ; ตัวอย่างเช่นความเร็วคือปริมาณที่ได้มาจากปริมาณพื้นฐานของเวลาและความยาวดังนั้นหน่วยที่ได้รับ SI คือเมตรต่อวินาที (สัญลักษณ์ m / s) ขนาดของหน่วยที่ได้รับสามารถแสดงในรูปของขนาดของหน่วยฐาน

การรวมกันของหน่วยพื้นฐานและหน่วยที่ได้รับอาจใช้เพื่อแสดงหน่วยที่ได้รับอื่น ๆ ตัวอย่างเช่นหน่วย SI ของแรงคือนิวตัน (N) หน่วย SI ของความดันคือปาสคาล (Pa) และปาสคาลสามารถกำหนดเป็นหนึ่งนิวตันต่อตารางเมตร (N / m 2 ) [43]

หน่วยที่ได้รับ SI ที่มีชื่อและสัญลักษณ์พิเศษ[40] : 15
ชื่อ สัญลักษณ์ ปริมาณ ในหน่วยฐาน SI ในหน่วย SI อื่น ๆ
เรเดียน[N 1]rad มุมระนาบ ม. / ม 1
สเตราเดียน[N 1] sr มุมทึบ ม. 2 / ม. 21
เฮิรตซ์ เฮิร์ตซ์ ความถี่ s −1
นิวตัน น แรง , น้ำหนัก kg⋅m⋅s -2
ปาสคาล Pa ความดัน , ความเครียด kg⋅m -1 ⋅s -2N / m 2
จูล เจ พลังงาน , การทำงาน , ความร้อน kg⋅m 2 ⋅s -2N⋅m = Pa⋅m 3
วัตต์ ว พลังงาน , ฟลักซ์กระจ่างใส kg⋅m 2 ⋅s -3J / s
คูลอมบ์ ค ประจุไฟฟ้า s⋅A
โวลต์ วี ความต่างศักย์ไฟฟ้า ( แรงดันไฟฟ้า ), แรงเคลื่อนไฟฟ้า kg⋅m 2 ⋅s -3 ⋅A -1W / A = J / C
ฟาราด ฉ ความจุ กก. -1 ⋅m -2 ⋅s 4 ⋅A 2ประวัติย่อ
โอห์ม Ω ต้านทาน , ความต้านทาน , ปฏิกิริยา kg⋅m 2 ⋅s -3 ⋅A -2V / A
ซีเมนส์ ส การนำไฟฟ้า กก. -1 ⋅m -2 ⋅s 3 ⋅A 2Ω −1
เวเบอร์ Wb สนามแม่เหล็ก kg⋅m 2 ⋅s -2 ⋅A -1V⋅s
เทสลา ที ความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็ก กก. −2 ⋅A −1Wb / m 2
เฮนรี่ ซ การเหนี่ยวนำ kg⋅m 2 ⋅s -2 ⋅A -2Wb / A
องศาเซลเซียส ° C อุณหภูมิเทียบกับ 273.15 Kเค
ลูเมน lm ฟลักซ์ส่องสว่าง cd⋅sr cd⋅sr
ลักซ์ lx ความสว่าง cd⋅sr⋅m −2lm / m 2
เบคเคอเรล Bq กัมมันตภาพรังสี (การสลายตัวต่อหน่วยเวลา)s −1
สีเทา Gy ปริมาณที่ดูดซึม (ของรังสีไอออไนซ์ )ม. 2 s −2J / กก
ล้อม Sv ปริมาณที่เท่ากัน (ของรังสีไอออไนซ์ )ม. 2 s −2J / กก
คาทาล kat กิจกรรมเร่งปฏิกิริยา โมล−1
หมายเหตุ
  1. ^ a b เรเดียนและสเตเรเดียนถูกกำหนดให้เป็นหน่วยที่ได้รับแบบไร้มิติ
ตัวอย่างของหน่วยที่ได้รับที่สอดคล้องกันในรูปของหน่วยฐาน[40] : 17
ชื่อ สัญลักษณ์ ปริมาณที่ได้รับ สัญลักษณ์ทั่วไป
ตารางเมตร ม. 2พื้นที่ ก
ลูกบาศก์เมตร ม. 3ปริมาณ วี
เมตรต่อวินาที นางสาว ความเร็ว , ความเร็ว v
เมตรต่อวินาทีกำลังสอง เมตร / วินาที2การเร่งความเร็ว ก
เครื่องวัดซึ่งกันและกัน ม. −1wavenumber σ , ṽ
vergence (เลนส์) V , 1 /ฉ
กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร กก. / ม. 3ความหนาแน่น ρ
กิโลกรัมต่อตารางเมตร กก. / ม. 2ความหนาแน่นของพื้นผิว ρก
ลูกบาศก์เมตรต่อกิโลกรัม ม. 3 / กกปริมาณเฉพาะ v
แอมแปร์ต่อตารางเมตร A / m 2ความหนาแน่นกระแส ญ
แอมแปร์ต่อเมตร A / m ความแรงของสนามแม่เหล็ก ซ
โมลต่อลูกบาศก์เมตร โมล / ม3ความเข้มข้น ค
กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร กก. / ม. 3ความเข้มข้นของมวล ρ , γ
แคนเดลาต่อตารางเมตร ซีดี / ม2ความสว่าง L v
ตัวอย่างหน่วยที่ได้รับซึ่งรวมถึงหน่วยที่มีชื่อพิเศษ[40] : 18
ชื่อ สัญลักษณ์ ปริมาณ ในหน่วยฐาน SI
ปาสกาลวินาที Pa⋅s ความหนืดแบบไดนามิก ม. -1 ⋅kg⋅s -1
นิวตันเมตร น ช่วงเวลาแห่งแรง ม. 2 ⋅kg⋅s −2
นิวตันต่อเมตร N / m แรงตึงผิว กก. −2
เรเดียนต่อวินาที rad / s ความเร็วเชิงมุม , ความถี่เชิงมุม s −1
เรเดียนต่อวินาทีกำลังสอง rad / s 2ความเร่งเชิงมุม s −2
วัตต์ต่อตารางเมตร W / ม2ความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนการฉายรังสี กก. −3
จูลต่อเคลวิน J / K เอนโทรปี , ความจุความร้อน ม. 2 ⋅kg⋅s −2 ⋅K −1
จูลต่อกิโลกรัม - เคลวิน J / (กก. ความจุความร้อนที่เฉพาะเจาะจง , เอนโทรปีที่เฉพาะเจาะจง ม. 2 ⋅s -2 ⋅K -1
จูลต่อกิโลกรัม J / กก พลังงานเฉพาะ ม. 2 s −2
วัตต์ต่อเมตร - เคลวิน W / (m⋅K) การนำความร้อน m⋅kg⋅s− 3 ⋅K −1
จูลต่อลูกบาศก์เมตร ญ / ม3ความหนาแน่นของพลังงาน ม. -1 ⋅kg⋅s -2
โวลต์ต่อเมตร V / ม ความแรงของสนามไฟฟ้า m⋅kg⋅s− 3 ⋅A −1
คูลอมบ์ต่อลูกบาศก์เมตร ค / ม3ความหนาแน่นของประจุไฟฟ้า ม. -3 ⋅s⋅A
คูลอมบ์ต่อตารางเมตร ค / ม2ค่าใช้จ่ายในพื้นผิวที่มีความหนาแน่น , ไฟฟ้าความหนาแน่นของของเหลว , รางไฟฟ้า เมตร-2 ⋅s⋅A
ฟาราดต่อเมตร F / ม แรงต้านสนามไฟฟ้า ม. -3 ⋅kg -1 ⋅s 4 ⋅A 2
เฮนรี่ต่อเมตร H / ม การซึมผ่าน mkg⋅s− 2 ⋅A −2
จูลต่อโมล J / โมล พลังงานกราม ม. 2 ⋅kg⋅s −2 ⋅mol −1
จูลต่อโมล - เคลวิน J / (โมล K) เอนโทรปีกราม , ความจุความร้อนกราม ม2 ⋅kg⋅s −2 ⋅K −1 ⋅mol −1
คูลอมบ์ต่อกิโลกรัม C / กก การเปิดรับแสง (รังสีเอกซ์และγ)กก. -1 ⋅s⋅A
สีเทาต่อวินาที Gy / s อัตราการดูดซึม ม. 2 ⋅s -3
วัตต์ต่อ Steradian W / sr ความเข้มของการแผ่รังสี ม. 2 ⋅kg⋅s −3
วัตต์ต่อตารางเมตร - สเตเรเดียน W / (ม. 2 ⋅sr)ความกระจ่างใส กก. −3
คาตัลต่อลูกบาศก์เมตร กท / ม3ความเข้มข้นของกิจกรรมเร่งปฏิกิริยา ม. -3 ⋅s -1 ⋅mol

คำนำหน้า

คำนำหน้าจะมีการเพิ่มชื่อหน่วยการผลิตและหลายsubmultiplesของหน่วยเดิม ทั้งหมดนี้เป็นเลขจำนวนเต็มสิบและสูงกว่าหนึ่งร้อยหรือต่ำกว่าหนึ่งร้อยทั้งหมดเป็นเลขจำนวนเต็มของหนึ่งพัน ตัวอย่างเช่นกิโล -หมายถึงผลคูณของหนึ่งพันและมิลลิวินาที -หมายถึงผลคูณของหนึ่งในพันดังนั้นจึงมีหนึ่งพันมิลลิเมตรไปยังเมตรและหนึ่งพันเมตรถึงหนึ่งกิโลเมตร คำนำหน้าจะไม่ถูกรวมเข้าด้วยกันตัวอย่างเช่นหนึ่งในล้านของเมตรคือไมโครเมตรไม่ใช่มิลลิวินาที การคูณของกิโลกรัมถูกตั้งชื่อราวกับว่ากรัมเป็นหน่วยฐานดังนั้นหนึ่งในล้านกิโลกรัมจึงเป็นมิลลิกรัมไม่ใช่ไมโครคิโลแกรม [29] : 122 [44] : 14เมื่อมีการใช้คำนำหน้าในการสร้างผลคูณและหน่วยย่อยของฐาน SI และหน่วยที่ได้รับหน่วยผลลัพธ์จะไม่สัมพันธ์กันอีกต่อไป [29] : 7

BIPM ระบุ 20 คำนำหน้าสำหรับ International System of Units (SI):

คำนำหน้า SI
  • v
  • t
  • จ
คำนำหน้า ฐาน 10 ทศนิยม คำภาษาอังกฤษ การนำไปใช้[nb 1]นิรุกติศาสตร์
ชื่อ สัญลักษณ์ มาตราส่วนสั้น ขนาดยาว ภาษา คำที่ได้มา
ใช่ ย  10 24 1 000 000 000 000 000 000 000 000  ล้านล้าน  สี่ล้านล้าน พ.ศ. 2534 กรีก แปด[nb 2]
Zetta Z  10 21 1 000 000 000 000 000 000 000  sextillion  Trilliard พ.ศ. 2534 ละติน เจ็ด[nb 2]
exa จ  10 18 1 000 000 000 000 000 000  quintillion  ล้านล้าน พ.ศ. 2518 กรีก หก
เปตา ป  10 15 1 000 000 000 000 000  สี่ล้านล้าน  บิลเลียด พ.ศ. 2518 กรีก ห้า[nb 2]
เทรา ที  10 12 1 000 000 000 000  ล้านล้าน  พันล้าน พ.ศ. 2503 กรีก สี่[nb 2]สัตว์ประหลาด
giga ช  10 9 1 000 000 000  พันล้าน  มิลลิวินาที พ.ศ. 2503 กรีก ยักษ์
เมกะ ม  10 6 1 000 000  ล้าน พ.ศ. 2416 กรีก เยี่ยมมาก
กิโล k  10 3 1 000  พัน พ.ศ. 2338 กรีก พัน
เฮกโต ซ  10 2 100  ร้อย พ.ศ. 2338 กรีก ร้อย
Deca ดา  10 1 10  สิบ พ.ศ. 2338 กรีก สิบ
 10 0 1  หนึ่ง -
เดซิ ง  10 −1 0.1  ประการที่สิบ พ.ศ. 2338 ละติน สิบ
เซนติ ค  10 −2 0.01  ร้อย พ.ศ. 2338 ละติน ร้อย
มิลลิวินาที ม  10 −3 0.001  พัน พ.ศ. 2338 ละติน พัน
ไมโคร μ  10 นาที6 0.000 001  ล้าน พ.ศ. 2416 กรีก เล็ก
นาโน n  10 นาที9 0.000 000 001  พันล้าน  มิลลิวินาที พ.ศ. 2503 กรีก แคระ
ปิโก หน้า  10 นาที12 วินาที 0.000 000 000 001  ล้านล้าน  พันล้าน พ.ศ. 2503 สเปน จุดสูงสุดจงอยปากเล็กน้อย
femto ฉ  10 นาที15 0.000 000 000 000 001  สี่พันล้าน  บิลเลียด พ.ศ. 2507 เดนมาร์ก สิบห้า
atto ก  10 นาที18 0.000 000 000 000 000 001  quintillionth  ล้านล้าน พ.ศ. 2507 เดนมาร์ก สิบแปด
zepto z  10 นาที21 0.000 000 000 000 000 000 001  sextillionth  trilliardth พ.ศ. 2534 ละติน เจ็ด[nb 2]
ยอคโต ย  10 นาที24 วินาที  0.000 000 000 000 000 000 000 001  กันยายน  สี่พันล้าน พ.ศ. 2534 กรีก แปด[nb 2]
  1. ^ คำนำหน้านำมาใช้ก่อนปี 1960 ก่อน SI การนำระบบ CGS มาใช้ในปีพ. ศ. 2416
  2. ^ a b c d e f ส่วนหนึ่งของจุดเริ่มต้นของคำนำหน้าได้รับการแก้ไขจากคำที่มาจากเช่น: "peta" (คำนำหน้า) กับ "penta" (คำที่ได้มา)

ยอมรับหน่วยที่ไม่ใช่ SI สำหรับใช้กับ SI

หน่วยที่ไม่ใช่ SI จำนวนมากยังคงใช้ในวรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์เทคนิคและเชิงพาณิชย์ หน่วยงานบางหน่วยฝังลึกอยู่ในประวัติศาสตร์และวัฒนธรรมและการใช้งานไม่ได้ถูกแทนที่ด้วยทางเลือก SI ของพวกเขาทั้งหมด CIPM รับรู้และยอมรับประเพณีดังกล่าวโดยการรวบรวมรายชื่อหน่วยที่ไม่ใช่ SI ที่ยอมรับให้ใช้กับ SI : [29]

แม้ว่าจะไม่ใช่หน่วย SI แต่อาจใช้ลิตรกับหน่วย SI ได้ มันจะเทียบเท่ากับ (10 ซม.) 3  = (1 dm) 3  = 10 -3  ม. 3

หน่วยเวลามุมและหน่วยเดิมที่ไม่ใช่ SI บางหน่วยมีประวัติการใช้งานที่ยาวนาน สังคมส่วนใหญ่ใช้วันสุริยคติและการแบ่งส่วนย่อยที่ไม่ใช่ทศนิยมเป็นพื้นฐานของเวลาและต่างจากเท้าหรือเงินปอนด์สิ่งเหล่านี้เหมือนกันไม่ว่าจะวัดที่ใดก็ตาม เรเดียน , ความเป็นอยู่ 1/2πของการปฏิวัติมีข้อได้เปรียบทางคณิตศาสตร์ แต่ไม่ค่อยใช้ในการนำทาง นอกจากนี้หน่วยที่ใช้ในการนำทางทั่วโลกก็คล้ายกัน ตัน , ลิตรและเฮคเตอร์ถูกนำไปใช้โดย CGPM ใน 1879 และได้รับการเก็บรักษาไว้เป็นหน่วยงานที่อาจจะใช้ควบคู่ไปกับหน่วย SI ได้รับสัญลักษณ์ที่ไม่ซ้ำกัน หน่วยในแค็ตตาล็อกได้รับด้านล่าง:

ยอมรับหน่วยที่ไม่ใช่ SI สำหรับใช้กับหน่วย SI
ปริมาณ ชื่อ สัญลักษณ์ ค่าในหน่วย SI
เวลา นาที นาที 1 นาที = 60 วินาที
ชั่วโมง ซ 1 ชม. = 60 นาที = 3600 วินาที
วัน ง 1 วัน = 24 ชั่วโมง = 86 400  วินาที
ความยาว หน่วยดาราศาสตร์ อ 1 au = 149 597 870 700  เมตร
มุมระนาบและเฟส ระดับ ° 1 ° = (π / 180) รัศมี
นาที ′ 1 ′= (1/60) ° = (π /10 800 ) RAD
วินาที ″ 1″ = (1/60) ′= (π /648 000 ) RAD
พื้นที่ เฮกตาร์ ฮ่า 1 เฮกแตร์ = 1 ชั่วโมง 2 = 10 4ม. 2
ปริมาณ ลิตร ล 1 l = 1 L = 1 dm 3 = 10 3 cm 3 = 10 −3 m 3
มวล ตัน (เมตริกตัน)t 1 ตัน = 1,000 กก
ดัลตัน ดา 1 ดา = 1.660 539 040 (20) × 10 −27  กก
พลังงาน อิเล็กตรอนโวลต์ eV 1 eV = 1.602 176 634 × 10 −19  J

ปริมาณอัตราส่วนลอการิทึม
หลานชาย Np ในการใช้หน่วยเหล่านี้สิ่งสำคัญคือต้องระบุลักษณะของปริมาณและต้องระบุค่าอ้างอิงที่ใช้
เบล ข
เดซิเบล เดซิเบล

หน่วยเหล่านี้ใช้ร่วมกับหน่วย SI ในหน่วยทั่วไปเช่นกิโลวัตต์ - ชั่วโมง (1 kW⋅h = 3.6 MJ)

แนวคิดทั่วไปของหน่วยเมตริก

หน่วยพื้นฐานของระบบเมตริกตามที่กำหนดไว้เดิมแสดงถึงปริมาณหรือความสัมพันธ์ทั่วไปในธรรมชาติ พวกเขายังคงทำ - ปริมาณที่กำหนดไว้อย่างแม่นยำสมัยใหม่เป็นการปรับความหมายและระเบียบวิธี แต่ยังคงมีขนาดเท่าเดิม ในกรณีที่อาจไม่จำเป็นต้องใช้หรือมีความแม่นยำในห้องปฏิบัติการหรือในกรณีที่การประมาณดีพอคำจำกัดความเดิมอาจเพียงพอ [bf]

  • วินาทีคือ 1/60 ของนาทีซึ่งก็คือ 1/60 ของชั่วโมงซึ่งเท่ากับ 1/24 ของวันดังนั้นวินาทีจึงเท่ากับ 1/86400 ของวัน (การใช้ฐาน 60 ย้อนหลังไปถึงสมัยบาบิโลน) ; วินาทีคือเวลาที่วัตถุหนาแน่นตกลงมาอย่างอิสระ 4.9 เมตรจากส่วนที่เหลือ [bg]
  • ความยาวของเส้นศูนย์สูตรใกล้เคียงกับ40 000 000  เมตร (อย่างแม่นยำมากขึ้น40 075 014 .2 ม. ) [45]ในความเป็นจริงแล้วขนาดของโลกของเราถูกใช้โดย French Academy ในคำจำกัดความดั้งเดิมของเครื่องวัด [46]
  • เมตรอยู่ใกล้กับความยาวของลูกตุ้มที่มีระยะเวลา 2 วินาทีที่ ; [bh]โต๊ะอาหารส่วนใหญ่สูงประมาณ 0.75 เมตร [47]มนุษย์ที่สูงมาก (ข้างหน้าบาสเก็ตบอล) สูงประมาณ 2 เมตร [48]
  • กิโลกรัมคือมวลของน้ำเย็นหนึ่งลิตร ลูกบาศก์เซนติเมตรหรือมิลลิลิตรของน้ำมีมวลหนึ่งกรัม เหรียญ 1 ยูโรมีน้ำหนัก 7.5 กรัม [49] Sacagawea สหรัฐเหรียญ 1 ดอลลาร์น้ำหนัก 8.1 กรัม [50]สหราชอาณาจักรเหรียญ 50 เพนซ์น้ำหนัก 8.0 กรัม [51]
  • แคนเดลาเป็นเรื่องเกี่ยวกับความเข้มการส่องสว่างของเทียนที่สว่างปานกลางหรือกำลังเทียน 1 อัน หลอดไฟไส้หลอดไส้ทังสเตน 60 วัตต์มีความเข้มของการส่องสว่างประมาณ 64 แคนเดอลา [bi]
  • โมลของสารมีมวลซึ่งเป็นมวลโมเลกุลของมันซึ่งแสดงเป็นหน่วยกรัม มวลของโมลคาร์บอนเท่ากับ 12.0 กรัมและมวลของโมลเกลือแกงเท่ากับ 58.4 กรัม
  • เนื่องจากก๊าซทั้งหมดมีปริมาตรต่อโมลเท่ากันที่อุณหภูมิและความดันที่กำหนดซึ่งห่างไกลจากจุดของการทำให้เป็นของเหลวและการแข็งตัว (ดูPerfect gas ) และอากาศมีออกซิเจนประมาณ 1/5 (มวลโมเลกุล 32) และไนโตรเจน 4/5 (มวลโมเลกุล 28) ความหนาแน่นของก๊าซที่ใกล้สมบูรณ์เทียบกับอากาศสามารถหาได้โดยประมาณที่ดีโดยการหารมวลโมเลกุลด้วย 29 (เนื่องจาก 4/5 × 28 + 1/5 × 32 = 28.8 ≈ 29) ตัวอย่างเช่นคาร์บอนมอนอกไซด์ (มวลโมเลกุล 28) มีความหนาแน่นเกือบเท่ากับอากาศ
  • ความแตกต่างของอุณหภูมิของเคลวินหนึ่งจะเหมือนกับหนึ่งองศาเซลเซียส: 1/100 ของความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างจุดเยือกแข็งและจุดเดือดของน้ำที่ระดับน้ำทะเล อุณหภูมิที่แน่นอนในเคลวินคืออุณหภูมิเป็นองศาเซลเซียสบวกประมาณ 273 อุณหภูมิร่างกายมนุษย์อยู่ที่ประมาณ 37 ° C หรือ 310 K.
  • หลอดไส้ 60 W ที่พิกัด 120 V (แรงดันไฟหลักของสหรัฐฯ) กิน 0.5 A ที่แรงดันไฟฟ้านี้ หลอดไฟ 60 W พิกัด 240 V (แรงดันไฟเมนยุโรป) กิน 0.25 A ที่แรงดันไฟฟ้านี้ [bj]

อนุสัญญาทางศัพท์

ชื่อหน่วย

ชื่อหน่วยเป็นคำนามทั่วไปและใช้ชุดอักขระและปฏิบัติตามกฎทางไวยากรณ์ของภาษาบริบท ตัวอย่างเช่นในภาษาอังกฤษและฝรั่งเศสจะขึ้นต้นด้วยตัวอักษรพิมพ์เล็ก (เช่นนิวตันเฮิรตซ์ปาสคาล) แม้ว่าหน่วยจะตั้งชื่อตามบุคคลและสัญลักษณ์ของหน่วยนั้นขึ้นต้นด้วยอักษรตัวใหญ่ [29] : 148นอกจากนี้ยังใช้กับ "องศาเซลเซียส", [bk]เนื่องจาก "องศา" เป็นจุดเริ่มต้นของหน่วย [53] [54]ยกเว้นเพียงคนเดียวที่อยู่ในจุดเริ่มต้นของประโยคและในส่วนหัวและชื่อสิ่งพิมพ์ [29] : 148การสะกดคำภาษาอังกฤษสำหรับหน่วย SI บางอย่างที่แตกต่าง: ภาษาอังกฤษใช้การสะกดdeka- , เมตรและลิตรในขณะที่ภาษาอังกฤษนานาชาติใช้deca- , เมตรและลิตร

สัญลักษณ์หน่วยและค่าของปริมาณ

สัญลักษณ์ของหน่วย SI มีวัตถุประสงค์เพื่อให้เป็นเอกลักษณ์และเป็นสากลโดยไม่ขึ้นกับภาษาบริบท [29] : 130–135โบรชัวร์ SI มีกฎเฉพาะสำหรับการเขียน [29] : 130–135แนวปฏิบัติที่จัดทำโดยNational Institute of Standards and Technology (NIST) [55]อธิบายรายละเอียดเฉพาะภาษาสำหรับภาษาอังกฤษแบบอเมริกันที่ยังไม่ชัดเจนในโบรชัวร์ SI แต่จะเหมือนกับโบรชัวร์ SI [56]

กฎทั่วไป

กฎทั่วไป[bl]สำหรับการเขียนหน่วย SI และปริมาณใช้กับข้อความที่เขียนด้วยลายมือหรือผลิตโดยใช้กระบวนการอัตโนมัติ:

  • ค่าของปริมาณเขียนเป็นตัวเลขตามด้วยช่องว่าง (แทนเครื่องหมายคูณ) และสัญลักษณ์หน่วย เช่น 2.21 กก.7.3 × 10 2  ม. 2 , 22 K. กฎนี้รวมถึงเครื่องหมายเปอร์เซ็นต์ (%) [29] : 134และสัญลักษณ์ขององศาเซลเซียส (° C) อย่างชัดเจน [29] : 133ข้อยกเว้นคือสัญลักษณ์ขององศาเชิงมุมระนาบนาทีและวินาที (°, ′และ″ ตามลำดับ) ซึ่งวางไว้หลังตัวเลขโดยไม่มีช่องว่างขวาง
  • สัญลักษณ์เป็นเอนทิตีทางคณิตศาสตร์ไม่ใช่ตัวย่อและด้วยเหตุนี้จึงไม่มีจุดต่อท้าย / จุดหยุดเต็ม (.) เว้นแต่กฎของไวยากรณ์ต้องการเหตุผลอื่นเช่นแสดงถึงจุดสิ้นสุดของประโยค
  • คำนำหน้าเป็นส่วนหนึ่งของหน่วยและสัญลักษณ์ของมันจะอยู่ข้างหน้าสัญลักษณ์หน่วยโดยไม่มีตัวคั่น (เช่น k ใน km, M ใน MPa, G ใน GHz, μในμg) ไม่อนุญาตให้ใช้คำนำหน้าแบบผสม หน่วยนำหน้าคืออะตอมในนิพจน์ (เช่น km 2เทียบเท่ากับ (km) 2 )
  • สัญลักษณ์หน่วยเขียนโดยใช้ประเภทโรมัน (ตั้งตรง) โดยไม่คำนึงถึงประเภทที่ใช้ในข้อความรอบข้าง
  • สัญลักษณ์สำหรับหน่วยที่ได้รับที่เกิดจากการคูณจะรวมเข้ากับจุดศูนย์กลาง (⋅) หรือช่องว่างที่ไม่ทำลาย เช่นN⋅mหรือ N m
  • สัญลักษณ์สำหรับหน่วยที่ได้มาที่เกิดขึ้นจากส่วนที่จะเข้าร่วมกับโซลิดัส (/) หรือรับเป็นเชิงลบสัญลักษณ์ เช่น "เมตรต่อวินาที" สามารถเขียนได้ m / s, m s −1 , m⋅s −1หรือ ม/s. โซลิดัสตามโดยไม่มีวงเล็บด้วยจุดศูนย์กลาง (หรือช่องว่าง) หรือโซลิดัสมีความคลุมเครือและต้องหลีกเลี่ยง เช่น kg / (m⋅s 2 ) และ kg⋅m −1− s −2เป็นที่ยอมรับได้ แต่ kg / m / s 2มีความคลุมเครือและไม่สามารถยอมรับได้
ในการแสดงออกของความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงช่องว่างจะแยกค่าและหน่วยทั้ง 'm' และ 's' เป็นตัวพิมพ์เล็กเนื่องจากทั้งมิเตอร์และวินาทีไม่ได้รับการตั้งชื่อตามคนและการยกกำลังจะแสดงด้วย ตัวยก ' 2 '.
  • ตัวอักษรตัวแรกของสัญลักษณ์สำหรับหน่วยที่มาจากชื่อของบุคคลที่จะถูกเขียนในส่วนกรณีบน ; มิฉะนั้นพวกเขาจะเขียนในกรณีที่ต่ำกว่า เช่นหน่วยของความดันถูกตั้งชื่อตามเบลสปาสคาลดังนั้นสัญลักษณ์ของมันจึงเขียนว่า "Pa" แต่สัญลักษณ์ของโมลเขียนว่า "mol" ดังนั้น "T" เป็นสัญลักษณ์สำหรับเทสลาเป็นตัวชี้วัดของความแรงของสนามแม่เหล็กและ "T" สัญลักษณ์ของตัน , ตัวชี้วัดของมวล ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2522 อาจมีการเขียนลิตรโดยใช้ตัวพิมพ์ใหญ่ "L" หรือตัวพิมพ์เล็ก "l" การตัดสินใจที่เกิดจากความคล้ายคลึงกันของตัวอักษรตัวพิมพ์เล็ก "l" กับตัวเลข "1" โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับแบบอักษรบางตัวหรือภาษาอังกฤษ สไตล์การเขียนด้วยลายมือ NIST ของอเมริกาแนะนำให้ใช้ "L" ในสหรัฐอเมริกาแทน "l"
  • สัญลักษณ์ไม่มีรูปพหูพจน์เช่น 25 กก. แต่ไม่ใช่ 25 กก.
  • คำนำหน้าตัวพิมพ์ใหญ่และตัวพิมพ์เล็กใช้แทนกันไม่ได้ เช่นปริมาณ 1 มิลลิวัตต์และ 1 เมกะวัตต์แสดงถึงปริมาณที่แตกต่างกันสองปริมาณ (มิลลิวัตต์และเมกะวัตต์)
  • สัญลักษณ์สำหรับเครื่องหมายทศนิยมอาจเป็นจุดหรือลูกน้ำในบรรทัดก็ได้ ในทางปฏิบัติจุดทศนิยมถูกนำมาใช้มากที่สุดในประเทศที่พูดภาษาอังกฤษและส่วนใหญ่ของเอเชียและจุลภาคในส่วนของละตินอเมริกาและในทวีปประเทศในยุโรป [57]
  • ควรใช้ช่องว่างเป็นตัวคั่นหลักพัน (1 000 000 ) ในทางตรงกันข้ามกับเครื่องหมายจุลภาคหรือรอบระยะเวลา (1,000,000 หรือ 1.000.000) เพื่อลดความสับสนที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงระหว่างรูปแบบเหล่านี้ในประเทศที่แตกต่างกัน
  • ควรหลีกเลี่ยงการขีดเส้นแบ่งภายในตัวเลขภายในหน่วยผสมหรือระหว่างจำนวนและหน่วย ในกรณีที่เป็นไปไม่ได้การแบ่งบรรทัดควรตรงกับตัวคั่นหลายพันตัว
  • เนื่องจากค่าของ "พันล้าน" และ "ล้านล้าน" แตกต่างกันไปในแต่ละภาษาจึงควรหลีกเลี่ยงคำที่ไม่มีมิติ "ppb" (ส่วนต่อพันล้าน ) และ "ppt" (ส่วนต่อล้านล้าน ) โบรชัวร์ SI ไม่แนะนำทางเลือกอื่น

การพิมพ์สัญลักษณ์ SI

กฎที่ครอบคลุมการพิมพ์ปริมาณและหน่วยเป็นส่วนหนึ่งของ ISO 80000-1: 2009 [58]

กฎเพิ่มเติม[BL]มีการระบุไว้ในส่วนของการผลิตของข้อความโดยใช้การกดพิมพ์ , ประมวลผลคำ , เครื่องพิมพ์ดีดและไม่ชอบ

ระบบปริมาณระหว่างประเทศ

SI โบรชัวร์
ปกแผ่นพับ The International System of Units

CGPM เผยแพร่โบรชัวร์ที่กำหนดและนำเสนอ SI [29]รุ่นอย่างเป็นทางการของมันคือภาษาฝรั่งเศสสอดคล้องกับอนุสัญญาเมตริก [29] : 102มันออกจากขอบเขตบางประการสำหรับรูปแบบในท้องถิ่นโดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับชื่อหน่วยและคำศัพท์ในภาษาที่แตกต่างกัน [bm] [40]

การเขียนและการบำรุงรักษาโบรชัวร์ CGPM ดำเนินการโดยหนึ่งในคณะกรรมการของคณะกรรมการชั่งตวงวัดระหว่างประเทศ (CIPM) คำจำกัดความของคำว่า "ปริมาณ" "หน่วย" "มิติ" ฯลฯ ที่ใช้ในโบรชัวร์ SIเป็นคำที่ระบุไว้ในคำศัพท์มาตรวิทยาสากล [59]

ปริมาณและสมการที่ระบุบริบทที่หน่วย SI ถูกกำหนดตอนนี้เรียกว่าInternational System of Quantities (ISQ) ISQ จะขึ้นอยู่กับปริมาณพื้นฐานแต่ละเจ็ดหน่วยฐานของ SI ปริมาณอื่น ๆ เช่นพื้นที่ , ความดันและความต้านทานไฟฟ้า , จะได้มาจากปริมาณฐานเหล่านี้โดยสมการที่ไม่ขัดแย้งที่ชัดเจน ISQ กำหนดปริมาณที่วัดด้วยหน่วย SI [60] ISQ ถูกทำให้เป็นทางการโดยบางส่วนอยู่ในมาตรฐานสากล ISO / IEC 80000ซึ่งแล้วเสร็จในปี 2009 ด้วยการตีพิมพ์ISO 80000-1 , [61]และส่วนใหญ่ได้รับการแก้ไขในปี 2562-2563 โดยส่วนที่เหลือเป็น ภายใต้การทบทวน.

การสร้างหน่วย

ซิลิกอนทรงกลมสำหรับ โครงการ Avogadroใช้สำหรับการวัดค่าคงที่ Avogadro เพื่อญาติ ไม่แน่นอนมาตรฐานของ 2 × 10 −8หรือน้อยกว่าจัดขึ้นโดย Achim Leistner [62]

นักมาตรวิทยาแยกแยะอย่างรอบคอบระหว่างความหมายของหน่วยและการรับรู้ คำจำกัดความของหน่วยฐานแต่ละหน่วยของ SI ถูกร่างขึ้นเพื่อให้มีความแตกต่างกันและเป็นพื้นฐานทางทฤษฎีที่ดีซึ่งสามารถทำการวัดที่แม่นยำและทำซ้ำได้มากที่สุด การกำหนดนิยามของหน่วยเป็นขั้นตอนที่อาจใช้คำจำกัดความเพื่อสร้างมูลค่าและความไม่แน่นอนที่เกี่ยวข้องของปริมาณชนิดเดียวกันกับหน่วย คำอธิบายของmise en pratique [bn]ของหน่วยพื้นฐานมีให้ในภาคผนวกอิเล็กทรอนิกส์ของโบรชัวร์ SI [63] [29] : 168–169

mise en pratique ที่ตีพิมพ์ไม่ได้เป็นวิธีเดียวที่สามารถกำหนดหน่วยฐานได้: โบรชัวร์ SI ระบุว่า "วิธีการใด ๆ ที่สอดคล้องกับกฎของฟิสิกส์สามารถนำมาใช้เพื่อให้ได้หน่วย SI ใด ๆ " [29] : 111ในแบบฝึกหัดปัจจุบัน (2016) เพื่อยกเครื่องคำจำกัดความของหน่วยพื้นฐานคณะกรรมการที่ปรึกษาต่างๆของ CIPM กำหนดให้ต้องมีการพัฒนาmise en pratiqueมากกว่าหนึ่งรายการเพื่อกำหนดมูลค่าของแต่ละหน่วย [64]โดยเฉพาะ:

  • ทำการทดลองแยกกันอย่างน้อยสามครั้งโดยให้มูลค่าที่มีความไม่แน่นอนมาตรฐานสัมพัทธ์ในการกำหนดกิโลกรัมไม่เกิน5 × 10 −8และค่าอย่างน้อยหนึ่งค่าควรจะดีกว่า2 × 10 −8 . ควรรวมทั้งยอดคงเหลือ Kibbleและโครงการ Avogadroไว้ในการทดลองและความแตกต่างระหว่างสิ่งเหล่านี้จะได้รับการกระทบยอด [65] [66]
  • เมื่อกำหนดเคลวินความไม่แน่นอนสัมพัทธ์ของค่าคงที่ Boltzmann ที่ได้จากสองวิธีที่แตกต่างกันโดยพื้นฐานเช่นเทอร์โมมิเตอร์แก๊สอะคูสติกและเทอร์โมมิเตอร์แก๊สคงที่อิเล็กทริกจะดีกว่าส่วนหนึ่งใน10 −6และค่าเหล่านี้ได้รับการยืนยันโดยการวัดอื่น ๆ [67]

วิวัฒนาการของ SI

การเปลี่ยนแปลง SI

ระหว่างประเทศสำนักชั่งตวงวัด (BIPM) ได้อธิบาย SI เป็น "รูปแบบที่ทันสมัยของระบบเมตริก" [29] : 95การเปลี่ยนแปลงเทคโนโลยีได้นำไปสู่วิวัฒนาการของคำจำกัดความและมาตรฐานที่เป็นไปตามสองกลุ่มหลักนั่นคือการเปลี่ยนแปลง SI เองและการชี้แจงวิธีการใช้หน่วยวัดที่ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของ SI แต่ยังคงใช้อยู่เสมอ พื้นฐานทั่วโลก

ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2503 CGPM ได้ทำการเปลี่ยนแปลง SI เพื่อตอบสนองความต้องการของสาขาวิชาเฉพาะโดยเฉพาะอย่างยิ่งเคมีและการแผ่รังสี สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นส่วนเพิ่มเติมในรายการหน่วยที่ได้รับการตั้งชื่อและรวมโมล (สัญลักษณ์โมล) สำหรับปริมาณของสาร, ปาสคาล (สัญลักษณ์ Pa) สำหรับความดัน , ซีเมนส์ (สัญลักษณ์ S) สำหรับการนำไฟฟ้า, เบคเคอเรล (สัญลักษณ์ Bq ) สำหรับ " กิจกรรมที่อ้างถึงradionuclide " ที่สีเทา (สัญลักษณ์ Gy) สำหรับรังสีที่Sievert (สัญลักษณ์ Sv) เป็นหน่วยของปริมาณรังสีที่เทียบเท่าและคาทัล (สัญลักษณ์ kat) สำหรับการเร่งปฏิกิริยา [29] : 156 [68] [29] : 156 [29] : 158 [29] : 159 [29] : 165

ช่วงของคำนำหน้ากำหนด pico- (10 -12 ) เพื่อ tera- (10 12 ) ก็ขยายไปถึง 10 -24ถึง 10 24 [29] : 152 [29] : 158 [29] : 164

คำจำกัดความของเครื่องวัดมาตรฐานในปี 1960 ในแง่ของความยาวคลื่นของการแผ่รังสีเฉพาะของอะตอมคริปทอน -86 ถูกแทนที่ด้วยระยะทางที่แสงเดินทางในสุญญากาศอย่างพอดี 1/299 792 458 วินาทีเพื่อให้ความเร็วของแสงเป็นค่าคงที่ของธรรมชาติที่ระบุไว้อย่างแน่นอน

นอกจากนี้ยังมีการเปลี่ยนแปลงบางประการในรูปแบบสัญกรณ์เพื่อบรรเทาความคลุมเครือของศัพท์ การวิเคราะห์ภายใต้ aegis ของCSIROซึ่งตีพิมพ์ในปี 2009 โดยRoyal Societyได้ชี้ให้เห็นถึงโอกาสในการบรรลุเป้าหมายนั้นจนถึงจุดที่เครื่องอ่านไม่ชัดเจนแบบศูนย์สากล [69]

2019 นิยามใหม่

การอ้างอิงย้อนกลับของหน่วยฐาน SI บนค่าคงที่ทางกายภาพเจ็ด ค่าซึ่งกำหนดค่าตัวเลขที่แน่นอนในการกำหนดค่าใหม่ปี 2019 ซึ่งแตกต่างจากคำจำกัดความก่อนหน้านี้หน่วยฐานทั้งหมดได้มาจากค่าคงที่ของธรรมชาติเท่านั้น ลูกศรจะแสดงในทิศทางตรงกันข้ามเมื่อเทียบกับกราฟการอ้างอิงทั่วไป กล่าวคือ ก → ข {\ displaystyle a \ rightarrow b} a\rightarrow b ในแผนภูมินี้หมายถึง ข {\ displaystyle b} b ขึ้นอยู่กับ ก {\ displaystyle a} a.

หลังจากการกำหนดมิเตอร์ใหม่ในปี 1960 International Prototype of the Kilogram (IPK) เป็นสิ่งประดิษฐ์ทางกายภาพเพียงอย่างเดียวที่หน่วยฐาน (โดยตรงคือกิโลกรัมและทางอ้อมแอมป์โมลและแคนเดลา) ขึ้นอยู่กับคำจำกัดความของพวกมันทำให้หน่วยเหล่านี้อยู่ภายใต้ระยะเวลา การเปรียบเทียบกิโลกรัมมาตรฐานแห่งชาติกับ IPK [70]ในระหว่างการตรวจสอบต้นแบบแห่งชาติของกิโลกรัมที่ 2 และครั้งที่ 3 ความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญเกิดขึ้นระหว่างมวลของ IPK และสำเนาอย่างเป็นทางการทั้งหมดที่จัดเก็บไว้ทั่วโลก: สำเนาทั้งหมดมีมวลเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดเมื่อเทียบกับ IPK ในระหว่างการตรวจสอบพิเศษที่ดำเนินการในปี 2014 เพื่อเตรียมการกำหนดมาตรฐานเมตริกใหม่ไม่ได้รับการยืนยันความแตกต่างอย่างต่อเนื่อง อย่างไรก็ตามความไม่เสถียรของ IPK ทางกายภาพที่ตกค้างและไม่สามารถลดทอนความน่าเชื่อถือของระบบเมตริกทั้งหมดไปจนถึงการวัดที่แม่นยำจากเครื่องชั่งขนาดเล็ก (อะตอม) ไปจนถึงขนาดใหญ่ (ฟิสิกส์ดาราศาสตร์)

มีการเสนอว่า: [71]

  • นอกเหนือไปจากความเร็วของแสงสี่ค่าคงที่ของธรรมชาติ - มีค่าคงที่ของพลังค์ซึ่งเป็นค่าใช้จ่ายประถมที่คงที่ Boltzmannและคง Avogadro - ได้รับการกำหนดให้มีค่าที่แน่นอน
  • International Prototype of the Kilogram จะถูกยกเลิก
  • คำจำกัดความปัจจุบันของกิโลกรัมแอมแปร์เคลวินและโมลได้รับการแก้ไข
  • คำจำกัดความของหน่วยฐานควรเปลี่ยนการเน้นจากหน่วยที่ชัดเจนเป็นการกำหนดค่าคงที่อย่างชัดเจน

คำจำกัดความใหม่นี้ถูกนำมาใช้ใน CGPM ครั้งที่ 26 ในวันที่ 16 พฤศจิกายน 2018 และมีผลบังคับใช้ในวันที่ 20 พฤษภาคม 2019 [72]สหภาพยุโรปนำการเปลี่ยนแปลงนี้มาใช้ผ่าน Directive (EU) 2019/1258 [73]

ประวัติศาสตร์

หินเครื่องหมายฮังการี / ชายแดนอิตาลี Pontebbaแสดง myriametresหน่วยของ 10 กม. ใช้ใน ยุโรปกลางในศตวรรษที่ 19 ( แต่ตั้งแต่ เลิก ) [74]

การปรับตัวของหน่วย

หน่วยและขนาดหน่วยของระบบเมตริกซึ่งกลายมาเป็น SI นั้นได้รับการดัดแปลงจากปริมาณทางกายภาพในชีวิตประจำวันเริ่มตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 18 ต่อมาพวกเขาถูกหล่อหลอมให้เป็นระบบการวัดทศนิยมที่สอดคล้องกันในแนวตั้งฉาก

องศาเซนติเกรดเป็นหน่วยของอุณหภูมิเป็นผลมาจากมาตราส่วนที่คิดค้นโดยนักดาราศาสตร์ชาวสวีเดนแอนเดอร์สเซลเซียสในปี 1742 มาตรวัดของเขากำหนดให้ 100 เป็นจุดเยือกแข็งของน้ำโดยสังหรณ์ใจและ 0 เป็นจุดเดือด โดยอิสระในปี 1743 ฌอง - ปิแอร์คริสตินนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสได้อธิบายมาตราส่วนที่มี 0 เป็นจุดเยือกแข็งของน้ำและ 100 จุดเดือด เครื่องชั่งดังกล่าวกลายเป็นที่รู้จักกันในชื่อระดับเซ็นติหรือ 100 การไล่ระดับของอุณหภูมิสเกล

ระบบเมตริกได้รับการพัฒนาตั้งแต่ปี 1791 เป็นต้นมาโดยคณะกรรมการของFrench Academy of Sciencesซึ่งได้รับมอบหมายให้สร้างระบบการวัดที่เป็นหนึ่งเดียวและมีเหตุผล [75]กลุ่มซึ่งรวมถึงนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสที่มีชื่อเสียง[76] : 89ใช้หลักการเดียวกันสำหรับความยาวปริมาตรและมวลที่เสนอโดยนักบวชชาวอังกฤษจอห์นวิลกินส์ในปี 1668 [77] [78]และ แนวคิดของการใช้ของโลกเที่ยงเป็นพื้นฐานของความหมายของระยะเวลาในการเสนอครั้งแรกในปี 1670 โดยเจ้าอาวาสฝรั่งเศสMouton [79] [80]

คาร์ลฟรีดริชเกาส์

ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2334 สมัชชาได้นำหลักการที่เสนอโดยคณะกรรมการสำหรับระบบการวัดทศนิยมใหม่รวมถึงมิเตอร์ที่กำหนดให้มีความยาว 1 / 10,000,000 ของความยาวของเส้นเมริเดียนของโลกที่ผ่านปารีสและอนุญาตให้มีการสำรวจเพื่อกำหนดความยาวของ เส้นลมปราณ ในเดือนกรกฎาคม 1792 คณะกรรมการที่เสนอชื่อเมตร , มี , ลิตรและหลุมฝังศพสำหรับหน่วยความยาวพื้นที่ความจุและมวลตามลำดับ คณะกรรมการยังเสนอให้ทวีคูณและหน่วยย่อยของหน่วยเหล่านี้แสดงด้วยคำนำหน้าฐานทศนิยมเช่นcentiสำหรับหนึ่งร้อยและกิโลสำหรับหนึ่งพัน [81] : 82

William Thomson, (Lord Kelvin)
ทอมสัน
James Clerk Maxwell
แม็กซ์เวลล์
วิลเลียมทอมสัน (ลอร์ดเคลวิน) และเจมส์เสมียนแม็กซ์เวลล์มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาหลักการเชื่อมโยงกันและในการตั้งชื่อหน่วยวัดหลายหน่วย [82] [83] [84] [85] [86]

ต่อมาในระหว่างขั้นตอนของการยอมรับของระบบเมตริกละตินกรัมและกิโลกรัมแทนที่อดีตแง่จังหวัดgravet (1/1000 หลุมฝังศพ ) และหลุมฝังศพ ในเดือนมิถุนายน 1799 อยู่บนพื้นฐานของผลการสำรวจเที่ยงมาตรฐานmètre des จดหมายเหตุและกิโลกรัม des Archivesถูกฝากไว้ในหอจดหมายเหตุแห่งชาติฝรั่งเศส ต่อจากนั้นในปีนั้นระบบเมตริกได้รับการรับรองตามกฎหมายในฝรั่งเศส [87] [88]ระบบฝรั่งเศสมีอายุสั้นเนื่องจากไม่เป็นที่นิยม นโปเลียนเยาะเย้ยมันและในปีพ. ศ. 2355 ได้นำเสนอระบบทดแทนmesures usuellesหรือ "มาตรการตามประเพณี" ซึ่งทำให้หน่วยงานเก่าหลาย ๆ ส่วนได้รับการฟื้นฟู แต่ได้กำหนดนิยามใหม่ในแง่ของระบบเมตริก

ในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 19 มีความสอดคล้องเพียงเล็กน้อยในการเลือกหน่วยฐานทวีคูณที่ต้องการ: โดยทั่วไปคือไมเรียเมท (10 000  เมตร) อยู่ในการใช้อย่างแพร่หลายทั้งในประเทศฝรั่งเศสและชิ้นส่วนของเยอรมนีในขณะที่กิโลกรัม (1,000กรัม) แทนที่จะใช้ myriagram สำหรับมวล [74]

ในปีพ. ศ. 2375 คาร์ลฟรีดริชเกาส์นักคณิตศาสตร์ ชาวเยอรมันซึ่งได้รับความช่วยเหลือจากวิลเฮล์มเวเบอร์ได้กำหนดหน่วยที่สองเป็นหน่วยฐานโดยปริยายเมื่อเขาอ้างถึงสนามแม่เหล็กโลกในรูปของมิลลิเมตรกรัมและวินาที [82]ก่อนหน้านี้ความแรงของสนามแม่เหล็กโลกได้รับการอธิบายในรูปแบบสัมพัทธ์เท่านั้น เทคนิคที่เกาส์ใช้คือการเทียบแรงบิดที่เกิดขึ้นบนแม่เหล็กแขวนลอยของมวลที่รู้จักโดยสนามแม่เหล็กโลกกับแรงบิดที่เกิดขึ้นในระบบที่เท่ากันภายใต้แรงโน้มถ่วง การคำนวณผลลัพธ์ทำให้เขาสามารถกำหนดขนาดตามมวลความยาวและเวลาให้กับสนามแม่เหล็ก [bo] [89]

เทียนเป็นหน่วยของความสว่างถูกกำหนดไว้โดยกฎหมายอังกฤษ 1860 เป็นแสงที่ผลิตโดยบริสุทธิ์ปลาวาฬเทียนชั่งน้ำหนัก 1 / 6ปอนด์ (76 กรัม) และการเผาไหม้ในอัตราที่ระบุ Spermaceti ซึ่งเป็นสารคล้ายขี้ผึ้งที่พบในหัวของวาฬสเปิร์มเคยถูกนำมาใช้ในการทำเทียนคุณภาพสูง ในเวลานี้มาตรฐานฝรั่งเศสของแสงก็ขึ้นอยู่กับการส่องสว่างจากที่ตะเกียงน้ำมัน carcel หน่วยนี้ได้รับการนิยามว่าการส่องสว่างที่เล็ดลอดออกมาจากหลอดไฟที่เผาน้ำมันเรพซีดบริสุทธิ์ในอัตราที่กำหนด เป็นที่ยอมรับกันว่าเทียนมาตรฐานสิบแท่งมีค่าเท่ากับหลอดคาร์เซลหนึ่งหลอด

อนุสัญญามิเตอร์

การริเริ่มที่ได้รับแรงบันดาลใจจากฝรั่งเศสสำหรับความร่วมมือระหว่างประเทศด้านมาตรวิทยานำไปสู่การลงนามในปี พ.ศ. 2418 ของอนุสัญญามิเตอร์หรือที่เรียกว่าสนธิสัญญามิเตอร์โดย 17 ประเทศ [bp] [76] : 353–354เริ่มแรกการประชุมครอบคลุมเฉพาะมาตรฐานสำหรับเมตรและกิโลกรัม ในปีพ. ศ. 2464 อนุสัญญามิเตอร์ได้ขยายออกไปเพื่อรวมหน่วยทางกายภาพทั้งหมดรวมทั้งแอมแปร์และอื่น ๆ ด้วยเหตุนี้จึงทำให้ CGPM สามารถจัดการกับความไม่สอดคล้องกันในลักษณะที่ระบบเมตริกถูกนำมาใช้ [83] [29] : 96

ชุดต้นแบบของมิเตอร์ 30 ตัวและ 40 ต้นแบบของกิโลกรัม[bq]ในแต่ละกรณีที่ทำจากโลหะผสมอิริเดียม 90% -10% แพลตตินัมผลิตโดยบริษัท เฉพาะทางโลหะวิทยาของอังกฤษ(ใคร?)และได้รับการยอมรับจาก CGPM ใน 1889 หนึ่งในแต่ละรายการได้รับการคัดเลือกแบบสุ่มเพื่อให้เป็นมิเตอร์ต้นแบบสากลและกิโลกรัมต้นแบบสากลที่แทนที่คลังเก็บmètre desและหอจดหมายเหตุกิโลกรัมเดส์ตามลำดับ แต่ละรัฐสมาชิกมีสิทธิได้รับหนึ่งในต้นแบบที่เหลือเพื่อใช้เป็นต้นแบบแห่งชาติสำหรับประเทศนั้น ๆ [90]

สนธิสัญญาดังกล่าวยังได้จัดตั้งองค์กรระหว่างประเทศหลายแห่งเพื่อดูแลการรักษามาตรฐานการวัดผลระหว่างประเทศ [91] [br]

ระบบ CGS และ MKS

ภาพระยะใกล้ของ National Prototype Meter หมายเลขซีเรียล 27 จัดสรรให้กับสหรัฐอเมริกา

ในช่วงทศวรรษที่ 1860 James Clerk Maxwell , William Thomson (ภายหลังลอร์ดเคลวิน) และคนอื่น ๆ ที่ทำงานภายใต้การอุปถัมภ์ของBritish Association for the Advancement of Scienceสร้างขึ้นจากผลงานของ Gauss และทำให้แนวคิดของระบบหน่วยที่สอดคล้องกันโดยมีหน่วยฐานและได้มา หน่วยที่ตั้งชื่อระบบของหน่วยเซนติเมตร - กรัม - สองในปี พ.ศ. 2417 หลักการของการเชื่อมโยงกันถูกนำมาใช้เพื่อกำหนดจำนวนหน่วยวัดตาม CGS ได้สำเร็จซึ่งรวมถึงergสำหรับพลังงาน , dyneสำหรับแรง , baryeสำหรับความดัน , สุขุมสำหรับความหนืดแบบไดนามิกและStokesสำหรับความหนืด [85]

ในปีพ. ศ. 2422 CIPM ได้เผยแพร่คำแนะนำสำหรับการเขียนสัญลักษณ์สำหรับความยาวพื้นที่ปริมาตรและมวล แต่อยู่นอกโดเมนเพื่อเผยแพร่คำแนะนำสำหรับปริมาณอื่น ๆ เริ่มตั้งแต่ประมาณปี 1900 นักฟิสิกส์ที่ใช้สัญลักษณ์ "μ" (mu) สำหรับ "micrometre" หรือ "micron", "λ" (lambda) สำหรับ "microlitre" และ "γ" (gamma) สำหรับ "microgram" เพื่อใช้สัญลักษณ์ "μm", "μL" และ "μg" [92]

ในช่วงใกล้ศตวรรษที่ 19 มีระบบหน่วยวัดที่แตกต่างกันสามระบบสำหรับการวัดทางไฟฟ้า: ระบบที่ใช้CGS สำหรับหน่วยไฟฟ้าสถิตหรือที่เรียกว่าระบบ Gaussian หรือ ESU ซึ่งเป็นระบบที่ใช้CGS สำหรับหน่วยไฟฟ้า (EMU) และ ระบบระหว่างประเทศตามหน่วยที่กำหนดโดยอนุสัญญามิเตอร์ [93]สำหรับระบบจำหน่ายไฟฟ้า. ความพยายามที่จะแก้ไขหน่วยไฟฟ้าในแง่ของความยาวมวลและเวลาโดยใช้การวิเคราะห์มิตินั้นเต็มไปด้วยความยากลำบาก - ขนาดขึ้นอยู่กับว่าใช้ระบบ ESU หรือ EMU [86]ความผิดปกตินี้ได้รับการแก้ไขในปี 1901 เมื่อGiovanni Giorgiตีพิมพ์บทความที่เขาสนับสนุนโดยใช้หน่วยฐานที่สี่ควบคู่ไปกับหน่วยฐานทั้งสามที่มีอยู่ หน่วยที่สี่อาจจะเลือกให้เป็นกระแสไฟฟ้า , แรงดันไฟฟ้าหรือความต้านทานไฟฟ้า [94]กระแสไฟฟ้าที่มีชื่อหน่วย 'แอมแปร์' ถูกเลือกให้เป็นหน่วยฐานและปริมาณไฟฟ้าอื่น ๆ ที่ได้จากมันตามกฎของฟิสิกส์ สิ่งนี้กลายเป็นรากฐานของระบบ MKS ของหน่วย

ในปลายทศวรรษที่ 19 ที่ 20 และต้นศตวรรษที่จำนวนหน่วยที่ไม่สอดคล้องกันของการวัดขึ้นอยู่กับกรัม / กิโลกรัมเซนติเมตร / เมตรและครั้งที่สองเช่นPferdestärke (วัดแรงม้า) สำหรับพลังงาน , [95] [BS]ดาร์ซีสำหรับการซึมผ่าน[96]และ " มิลลิเมตรปรอท " สำหรับบรรยากาศและความดันโลหิตได้รับการพัฒนาหรือแพร่กระจายซึ่งบางส่วนได้รวมเอาแรงโน้มถ่วงมาตรฐานไว้ในคำจำกัดความ [bt]

ในตอนท้ายของสงครามโลกครั้งที่สองระบบการวัดต่างๆได้ถูกนำไปใช้ทั่วโลก ระบบเหล่านี้บางส่วนเป็นระบบเมตริกที่เปลี่ยนแปลงไป คนอื่น ๆ ขึ้นอยู่กับระบบการวัดตามจารีตประเพณีเช่นระบบจารีตประเพณีของสหรัฐอเมริกาและระบบจักรวรรดิของสหราชอาณาจักรและจักรวรรดิอังกฤษ

ระบบการปฏิบัติของหน่วยงาน

ในปีพ. ศ. 2491 CGPM ครั้งที่ 9 ได้ทำการศึกษาเพื่อประเมินความต้องการในการวัดของชุมชนทางวิทยาศาสตร์เทคนิคและการศึกษาและ "เพื่อให้คำแนะนำสำหรับระบบหน่วยการวัดที่ใช้งานได้จริงเพียงชุดเดียวซึ่งเหมาะสำหรับการนำไปใช้โดยทุกประเทศที่ปฏิบัติตามอนุสัญญามิเตอร์" . [97]เอกสารฉบับนี้ทำงานเป็นระบบปฏิบัติของหน่วยของการวัด จากการศึกษานี้ CGPM ครั้งที่ 10 ในปีพ. ศ. 2497 ได้กำหนดระบบสากลที่ได้มาจากหน่วยฐาน 6 หน่วยซึ่งรวมถึงหน่วยของอุณหภูมิและรังสีออปติกนอกเหนือจากค่ามวลของระบบ MKS ความยาวและหน่วยเวลาและหน่วยปัจจุบันของGiorgi แนะนำให้ใช้หน่วยฐานหกหน่วย: เมตรกิโลกรัมวินาทีแอมแปร์องศาเคลวินและแคนเดลา

CGPM ครั้งที่ 9 ยังอนุมัติคำแนะนำอย่างเป็นทางการครั้งแรกสำหรับการเขียนสัญลักษณ์ในระบบเมตริกเมื่อมีการวางหลักเกณฑ์ตามที่ทราบกันแล้วในขณะนี้ [98]กฎเหล่านี้ถูกขยายในเวลาต่อมาและตอนนี้ครอบคลุมสัญลักษณ์และชื่อหน่วยสัญลักษณ์นำหน้าและชื่อวิธีการเขียนและใช้สัญลักษณ์ปริมาณและวิธีการแสดงค่าของปริมาณ [29] : 104,130

กำเนิด SI

ในปีพ. ศ. 2503 CGPM ครั้งที่ 11 ได้สังเคราะห์ผลการศึกษา 12 ปีเป็นชุดมติ 16 ข้อ ระบบได้รับการตั้งชื่อระบบหน่วยย่อ SI จากชื่อภาษาฝรั่งเศสLe Systèmeนานาชาติ d'Unites [29] : 110 [99]

คำจำกัดความทางประวัติศาสตร์

เมื่อMaxwellนำเสนอแนวคิดของระบบที่สอดคล้องกันเป็นครั้งแรกเขาระบุปริมาณสามปริมาณที่สามารถใช้เป็นหน่วยฐาน: มวลความยาวและเวลา ในเวลาต่อมาGiorgiได้ระบุถึงความต้องการหน่วยฐานไฟฟ้าซึ่งเลือกหน่วยของกระแสไฟฟ้าสำหรับ SI มีการเพิ่มหน่วยฐานอีกสามหน่วย (สำหรับอุณหภูมิปริมาณสารและความเข้มของการส่องสว่าง) ในภายหลัง

ระบบเมตริกเริ่มต้นกำหนดหน่วยของน้ำหนักเป็นหน่วยฐานในขณะที่ SI กำหนดหน่วยมวลที่คล้ายคลึงกัน ในการใช้งานในชีวิตประจำวันสิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่ใช้แทนกันได้ แต่ในบริบททางวิทยาศาสตร์ความแตกต่างมีความสำคัญ มวลอย่างเคร่งครัดคือมวลเฉื่อยหมายถึงปริมาณของสสาร มันเกี่ยวข้องกับการเร่งความเร็วของร่างกายที่จะใช้บังคับทางกฎหมายของนิวตัน , F = เมตร × : แรงเท่ากับเร่งเท่าของมวล แรง 1 นิวตัน (นิวตัน) ที่กระทำกับมวล 1 กิโลกรัมจะเร่งความเร็วที่ 1 เมตร / วินาที2 . นี่เป็นความจริงไม่ว่าวัตถุนั้นจะลอยอยู่ในอวกาศหรือในสนามแรงโน้มถ่วงเช่นที่พื้นผิวโลก น้ำหนักคือแรงที่กระทำต่อร่างกายโดยสนามโน้มถ่วงและด้วยเหตุนี้น้ำหนักจึงขึ้นอยู่กับความแรงของสนามโน้มถ่วง น้ำหนักของมวล 1 กิโลกรัมที่พื้นผิวโลกคือm × g ; มวลคูณด้วยความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงซึ่งเท่ากับ 9.81 นิวตันที่พื้นผิวโลกและมีขนาดประมาณ 3.5 นิวตันที่พื้นผิวดาวอังคาร เนื่องจากความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงเป็นพื้นที่และแตกต่างกันไปตามสถานที่และระดับความสูงบนโลกน้ำหนักจึงไม่เหมาะสำหรับการวัดคุณสมบัติของร่างกายอย่างแม่นยำและทำให้หน่วยของน้ำหนักไม่เหมาะสมเป็นหน่วยฐาน

หน่วยฐาน SI [40] : 6 [41] [100]

ชื่อหน่วย
คำจำกัดความ[n 1]
วินาที
  • ก่อนหน้า : (1675) 1/86 400ของวัน 24 ชั่วโมง 60 นาที 60 วินาที TLB
  • ระหว่างกาล (2499): 1/วันที่ 31 556 925 .9747ของปีสุริยคติสำหรับ 0 มกราคม 1900 เวลา 12 ชั่วโมงephemeris เวลา
  • ปัจจุบัน (1967): ระยะเวลาของ9 192 631 770ระยะเวลาของการฉายรังสีที่สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงระหว่างสองhyperfineระดับของสภาพพื้นดินของซีเซียม 133อะตอม
เมตร
  • ก่อนหน้า (1793): 1/10 000 000ของเส้นเมริเดียนผ่านปารีสระหว่างขั้วโลกเหนือและเส้นศูนย์สูตร FG
  • ระหว่างกาล (พ.ศ. 2432): ต้นแบบของเครื่องวัดที่ CIPM เลือกที่อุณหภูมิของน้ำแข็งที่ละลายแสดงถึงหน่วยเมตริกของความยาว
  • ระหว่างกาล (1960):1 650 763 0.73 ความยาวคลื่นในสูญญากาศของการฉายรังสีที่สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงระหว่าง 2p 10และ 5d 5ระดับควอนตัมของคริปทอน-86 อะตอม
  • ปัจจุบัน (1983): ระยะทางที่เดินทางโดยแสงในสุญญากาศใน 1/299 792 458 วินาที.
กิโลกรัม
  • ก่อนหน้า (1793): หลุมฝังศพถูกกำหนดให้เป็นมวล (เรียกว่าน้ำหนัก ) ของน้ำบริสุทธิ์หนึ่งลิตรที่จุดเยือกแข็ง FG
  • ระหว่างกาล (1889): มวลของกระบอกหมอบขนาดเล็ก of47 ลูกบาศก์เซนติเมตรของโลหะผสมทองคำขาว - อิริเดียมที่เก็บไว้ในInternational Burueau of Weights and Measures (BIPM), Pavillon de Breteuil , France [bu]นอกจากนี้ในทางปฏิบัติมีการจำลองอย่างเป็นทางการจำนวนมาก [bv] [101]
  • ปัจจุบัน (2019): กิโลกรัมถูกกำหนดโดยการตั้งค่าคงที่พลังค์ hให้ตรงกับ6.626 070 15 × 10 -34  J⋅s ( J = kg⋅m 2 ⋅s -2 ) ให้คำจำกัดความของเมตรสอง [27]จากนั้นสูตรจะเป็นkg = ซ/6.626 070 15 × 10 -34 ⋅m 2 ⋅s -1
กระแสไฟ
  • ก่อนหน้า (1881): หนึ่งในสิบของหน่วย CGS แม่เหล็กไฟฟ้าของกระแส [การ CGS] หน่วยแม่เหล็กไฟฟ้าของปัจจุบันคือปัจจุบันที่ไหลใน arc 1 เซนติเมตรยาวของวงกลม 1 ซม. ในรัศมีที่จะสร้างเขตของหนึ่งOerstedที่ศูนย์ [102] IEC
  • ระหว่างกาล (1946): ผู้คงที่ในปัจจุบันซึ่งหากยังคงอยู่ในสองตัวนำขนานตรงความยาวไม่มีที่สิ้นสุดของเล็กน้อยวงกลมตัดและวาง 1 เมตรออกจากกันในสูญญากาศจะผลิตระหว่างตัวนำเหล่านี้มีผลบังคับใช้เท่ากับ2 × 10 −7 นิวตันต่อความยาวเมตร
  • ปัจจุบัน (2019): กระแสของ 1/1.602 176 634 × 10 −19เท่าของค่าใช้จ่ายพื้นฐาน eต่อวินาที
เคลวิน
  • ก่อนหน้า (1743): มาตราส่วนเซนติเกรดได้จากการกำหนด 0 ° C ให้กับจุดเยือกแข็งของน้ำและ 100 ° C ให้กับจุดเดือดของน้ำ
  • ระหว่างกาล (1954): จุดสามจุดของน้ำ (0.01 ° C) กำหนดให้มีค่าเท่ากับ 273.16 K. [n 2]
  • ก่อนหน้า (1967): 1/273.16ของอุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์ของจุดสามจุดของน้ำ
  • ปัจจุบัน (2019): เคลวินถูกกำหนดโดยการตั้งค่าตัวเลขคงที่ของค่าคงที่ Boltzmann kเป็น1.380 649 × 10 -23  J⋅K -1 (J = kg⋅m 2 ⋅s -2 ) ให้คำนิยามของกิโลกรัมเมตรและสอง
ตุ่น
  • ก่อนหน้า (1900): ปริมาณสโตอิชิโอเมตริกซึ่งเป็นมวลที่เท่ากันในหน่วยกรัมของจำนวนโมเลกุลของสารอะโวกาโดร ICAW
  • ระหว่างกาล (1967): จำนวนเงินของสารของระบบที่มีหน่วยงานระดับประถมศึกษามากที่สุดเท่าที่มีอะตอม 0.012 กิโลกรัมคาร์บอน 12
  • ปัจจุบัน (2019): ปริมาณของสารที่แน่นอน6.022 140 76 × 10 23เอนทิตีระดับประถมศึกษา จำนวนนี้เป็นค่าตัวเลขคงที่ของคง Avogadro , Nเมื่อแสดงในหน่วยโมล-1และถูกเรียกว่าจำนวน Avogadro
แคนเดลา
  • ก่อนหน้า (1946): ค่าของเทียนใหม่ (ชื่อต้นของ candela) คือความสว่างของหม้อน้ำเต็มที่อุณหภูมิของการแข็งตัวของทองคำขาวคือ 60 แท่งเทียนใหม่ต่อตารางเซนติเมตร
  • ปัจจุบัน (1979): ความเข้มของการส่องสว่างในทิศทางที่กำหนดของแหล่งกำเนิดที่ปล่อยรังสีความถี่เดียว5.4 × 10 14เฮิรตซ์และมีความเข้มของการแผ่รังสีในทิศทางนั้น 1/683วัตต์ต่อสเตอเรเดียน
หมายเหตุ: คำจำกัดความทั้งเก่าและใหม่ประมาณความเข้มส่องสว่างของ ปลาวาฬเทียนสว่างสุภาพในปลายศตวรรษที่ 19 ที่เรียกว่า "เทียน" หรือ "เทียน"
หมายเหตุ
  1. ^ คำจำกัดความระหว่างกาลจะได้รับที่นี่เฉพาะเมื่อมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในคำจำกัดความ
  2. ^ ในปีพ. ศ. 2497 หน่วยของอุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์เรียกว่า "องศาเคลวิน" (สัญลักษณ์° K; "เคลวิน" สะกดด้วยตัวพิมพ์ใหญ่ "K") เปลี่ยนชื่อเป็น "kelvin" (สัญลักษณ์ "K"; "kelvin" ที่สะกดด้วยตัวพิมพ์เล็ก "k") ในปีพ. ศ. 2510

ก่อนที่คำจำกัดความของหน่วยพื้นฐานต่าง ๆ ในตารางข้างต้นที่ถูกสร้างขึ้นโดยผู้เขียนต่อไปนี้และหน่วยงาน:

  • TLB = Tito Livio Burattini , Misura universale , Vilnius, 1675
  • FG = รัฐบาลฝรั่งเศส
  • IEC = International Electrotechnical Commission
  • ICAW = คณะกรรมการระหว่างประเทศว่าด้วยน้ำหนักปรมาณู

คำจำกัดความอื่น ๆ ทั้งหมดเป็นผลมาจากมติโดยทั้ง CGPM หรือ CIPM และมีการจัดหมวดหมู่ในSI โบรชัวร์

หน่วยเมตริกที่ SI ไม่รู้จัก

แม้ว่าคำว่าระบบเมตริกมักใช้เป็นชื่อทางเลือกอย่างไม่เป็นทางการสำหรับ International System of Units แต่[103]ระบบเมตริกอื่น ๆ ก็มีอยู่ซึ่งบางระบบมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอดีตหรือยังคงใช้อยู่ในบางพื้นที่ นอกจากนี้ยังมีหน่วยเมตริกแต่ละหน่วยเช่นsverdrupที่มีอยู่นอกระบบของหน่วยใด ๆ SI ส่วนใหญ่ไม่รู้จักหน่วยของระบบเมตริกอื่น ๆ [bw] [โดย]

นี่คือตัวอย่างบางส่วน. ระบบเซนติเมตร - กรัม - วินาที (CGS)เป็นระบบเมตริกที่โดดเด่นในวิทยาศาสตร์กายภาพและวิศวกรรมไฟฟ้าตั้งแต่ทศวรรษที่ 1860 จนถึงอย่างน้อยปี 1960 และยังคงมีการใช้งานอยู่ในบางสาขา ซึ่งรวมถึงหน่วยที่ไม่รู้จัก SI เช่นgal , dyne , erg , baryeฯลฯ ในภาคกลไกตลอดจนความแม่นยำและสโตกในพลศาสตร์ของไหล เมื่อพูดถึงหน่วยสำหรับปริมาณไฟฟ้าและแม่เหล็กมีหลายรุ่นของระบบ CGS สองคนนี้มีความล้าสมัยที่: CGS ไฟฟ้าสถิต (CGS-ESU 'กับหน่วย SI-ไม่รู้จักstatcoulomb , statvolt , statampereฯลฯ ) และCGS แม่เหล็กไฟฟ้าระบบ (CGS-อีมู' กับabampere , abcoulomb , Oersted , แมกซ์เวล , abhenry , กิลเบิร์ฯลฯ ) [bz] 'การผสมผสาน' ของทั้งสองระบบนี้ยังคงเป็นที่นิยมและรู้จักกันในชื่อระบบ Gaussian (ซึ่งรวมถึงgaussเป็นชื่อพิเศษสำหรับหน่วย CGS-EMU maxwell ต่อตารางเซนติเมตร) [ca]

ในงานวิศวกรรม (นอกเหนือจากวิศวกรรมไฟฟ้า) มีเคยเป็นประเพณีอันยาวนานของการใช้ระบบเมตริกแรงโน้มถ่วงที่มีหน่วย SI-ที่ไม่รู้จักรวมถึงกิโลกรัมแรง (kilopond) บรรยากาศทางเทคนิค , วัดแรงม้าฯลฯเมตรตันสอง ระบบ (mts) ที่ใช้ในสหภาพโซเวียตตั้งแต่ปี 1933 ถึง 1955 มีหน่วย SI ที่ไม่รู้จักเช่นsthène , pièzeเป็นต้นกลุ่มอื่น ๆ ของหน่วยเมตริกที่ไม่รู้จัก SI ได้แก่ มรดกและหน่วย CGS ต่างๆที่เกี่ยวข้องกับการแผ่รังสีไอออไนซ์ ( rutherford , คูรี , เอกซเรย์ , RAD , REMฯลฯ ) radiometry ( แลงลีย์ , Jansky ) เสลี่ยง ( โพธิ , NOx , stilb , จู้จี้เมตรเทียน[107] : 17 lambert , apostilb , SKOT , ปลาชนิดหนึ่ง , troland , ทัลบอต , เชิงเทียน , เทียน ), อุณหพลศาสตร์ ( แคลอรี่ ) และสเปกโทรสโกปี ( เซนติเมตรซึ่งกันและกัน )

อังสตรอมยังคงใช้ในด้านต่างๆ บางคนที่ไม่รู้จัก SI-หน่วยเมตริกอื่น ๆ ที่ไม่เหมาะสมลงในหมวดหมู่ใดกล่าวแล้วรวมถึงมี , บาร์ , ยุ้งฉาง , แฟร์ , แกร็ด (gon, ผู้สำเร็จการศึกษาหรือเกรด) , กะรัตตัวชี้วัด , ไมครอน , มิลลิเมตรปรอท , Torr , มิลลิเมตร (หรือเซนติเมตรหรือเมตร) น้ำ , millimicron , กระแสไฟฟ้า , stere , หน่วย x , γ (หน่วยของมวล) , γ (หน่วยของความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็ก)และλ (หน่วยของปริมาตร) [108] : 20–21ในบางกรณีหน่วยเมตริกที่ไม่รู้จัก SI จะมีหน่วย SI เทียบเท่าที่เกิดจากการรวมคำนำหน้าเมตริกกับหน่วย SI ที่สอดคล้องกัน ตัวอย่างเช่น,1  γ (หน่วยของความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็ก) =1 nT ,1 แกลลอน =1 ซม. −2 ,1 barye =1  เดซิปาสคาลเป็นต้น (กลุ่มที่เกี่ยวข้องคือการติดต่อกัน[bz]เช่น1 อะแบมเปเร≘1  deca แอมป์ ,1 abhenry ≘1  นาโนเฮนรี่เป็นต้น[cb] ) บางครั้งมันไม่ใช่เรื่องของคำนำหน้าเมตริก: หน่วยที่ไม่รู้จัก SI อาจเหมือนกับหน่วยที่เชื่อมโยงกันของ SI ทุกประการยกเว้นข้อเท็จจริงที่ว่า SI ไม่รู้จักชื่อและสัญลักษณ์พิเศษ ยกตัวอย่างเช่นจู้จี้เป็นเพียงชื่อ SI-ที่ไม่รู้จักสำหรับหน่วย SI แคนเดลาต่อตารางเมตรและทัลบอตเป็นชื่อ SI-ที่ไม่รู้จักสำหรับหน่วย SI ลูเมนที่สอง บ่อยครั้งหน่วยเมตริกที่ไม่ใช่ SI เกี่ยวข้องกับหน่วย SI โดยใช้กำลังสิบแฟคเตอร์ แต่ไม่ใช่หน่วยที่มีคำนำหน้าเมตริกเช่น1 dyn =10 -5  นิวตัน ,1 Å =10 −10  ม.ฯลฯ (และการโต้ตอบ[bz]เช่น1 เกาส์ ≘10 −4  เทสลา ) สุดท้ายมีหน่วยเมตริกที่ปัจจัยการแปลงเป็นหน่วย SI ไม่ใช่กำลังสิบเช่น1 แคลอรี่ =4.184  จูลและ1 กิโลกรัมแรง =9.806 650 นิวตัน หน่วยเมตริกที่ไม่รู้จัก SI บางหน่วยยังคงใช้บ่อยเช่นแคลอรี่ (ในด้านโภชนาการ), เรม (ในสหรัฐอเมริกา), แจนสกี้ (ในดาราศาสตร์วิทยุ ), เซนติเมตรซึ่งกันและกัน (ในสเปกโทรสโกปี), เกาส์ (ในอุตสาหกรรม) และ หน่วย CGS-Gaussian [ca]โดยทั่วไป (ในบางสาขาย่อยของฟิสิกส์) แรงม้าตัวชี้วัด (สำหรับกำลังเครื่องยนต์ในยุโรป) แรงกิโลกรัม (สำหรับแรงขับของเครื่องยนต์จรวดในจีนและบางครั้งในยุโรป) เป็นต้น ตอนนี้คนอื่น ๆ แทบไม่ได้ใช้เช่นsthèneและ rutherford

ดูสิ่งนี้ด้วย

  • หน่วยที่ไม่ใช่ SI ที่กล่าวถึงใน SI
  • การแปลงหน่วย  - การเปรียบเทียบมาตราส่วนต่างๆ
  • ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับระบบเมตริก
  • โครงร่างของระบบเมตริก  - ภาพรวมและคำแนะนำเฉพาะสำหรับระบบเมตริก
  • รายชื่อมาตรฐานทั่วไประหว่างประเทศ  - บทความรายการ Wikipedia


องค์กรต่างๆ

  • International Bureau of Weights and Measures  - วิทยาศาสตร์การวัดระหว่างรัฐบาลและองค์กรกำหนดมาตรฐานการวัด
  • สถาบันวัสดุอ้างอิงและการวัดผล (EU)
  • สถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติ  - ห้องปฏิบัติการมาตรฐานการวัดในสหรัฐอเมริกา (US)

มาตรฐานและอนุสัญญา

  • หน่วยไฟฟ้าทั่วไป
  • เวลาสากลเชิงพิกัด  (UTC) - มาตรฐานเวลาหลัก
  • รหัสรวมสำหรับหน่วยวัด

หมายเหตุ

  1. ^ ตัวอย่างเช่นหน่วย SI ของความเร็วคือเมตรต่อวินาทีm⋅s −1 ; ของความเร่งคือเมตรต่อวินาทีกำลังสองm⋅s −2 ; เป็นต้น
  2. ^ ตัวอย่างเช่นนิวตัน (N) หน่วยแรงเทียบเท่ากับkg⋅m⋅s −2 ; จูล (J) หน่วยของพลังงานเทียบเท่ากับkg⋅m 2 ⋅s -2ฯลฯ ส่วนใหญ่เมื่อเร็ว ๆ นี้ชื่อหน่วยมาที่คาทัลถูกกำหนดไว้ในปี 1999
  3. ^ ตัวอย่างเช่นหน่วยที่แนะนำสำหรับความแรงของสนามไฟฟ้าคือโวลต์ต่อเมตร V / m ที่โวลต์เป็นหน่วยที่ได้มาสำหรับความต่างศักย์ไฟฟ้า โวลต์ต่อเมตรเท่ากับ kg⋅m⋅s− 3 ⋅A −1เมื่อแสดงในรูปของหน่วยฐาน
  4. ^ หมายความว่าหน่วยที่แตกต่างกันสำหรับปริมาณที่กำหนดเช่นความยาวมีความสัมพันธ์กันโดยปัจจัย 10 ดังนั้นการคำนวณจึงเกี่ยวข้องกับกระบวนการง่ายๆในการย้ายจุดทศนิยมไปทางขวาหรือทางซ้าย [3]

    ตัวอย่างเช่นหน่วย SI ที่มีความยาวต่อเนื่องกันคือเมตรซึ่งมีค่าประมาณความสูงของเคาน์เตอร์ครัว แต่หากต้องการพูดถึงระยะทางในการขับขี่โดยใช้หน่วย SI โดยปกติจะใช้กิโลเมตรโดยที่หนึ่งกิโลเมตรคือ 1,000 เมตร ในทางกลับกันการวัดการตัดเย็บมักจะแสดงเป็นเซนติเมตรโดยที่หนึ่งเซนติเมตรคือ 1/100 ของเมตร
  5. ^ แม้ว่าคำว่าระบบเมตริกและระบบSIมักใช้เป็นคำพ้องความหมาย แต่ก็มีระบบเมตริกที่เข้ากันไม่ได้หลายระบบ นอกจากนี้ยังมีหน่วยเมตริกที่ระบบเมตริกขนาดใหญ่ไม่รู้จัก ดู §หน่วยเมตริกที่ SI ไม่รู้จักด้านล่าง
  6. ^ ณ เดือนพฤษภาคม 2020[อัปเดต]เพียงเพื่อประเทศต่อไปนี้คือมันมีความไม่แน่นอนว่าระบบ SI มีสถานะเป็นทางการใด ๆ : พม่า , ไลบีเรียที่สหพันธรัฐไมโครนีเซียที่หมู่เกาะมาร์แชลล์ , ปาเลาและซามัว
  7. ^ มันจะถูกต้องตามกฎหมายทั่วสหรัฐอเมริกาในการใช้ตุ้มน้ำหนักและการวัดของระบบเมตริก และไม่มีการทำสัญญาหรือการติดต่อหรือการอ้อนวอนในศาลใด ๆ จะถือว่าไม่ถูกต้องหรือมีความรับผิดต่อการคัดค้านเนื่องจากน้ำหนักหรือมาตรการที่แสดงหรืออ้างถึงในนั้นเป็นน้ำหนักหรือมาตรการของระบบเมตริก
  8. ^ ในสหรัฐอเมริกาประวัติศาสตร์ของการออกกฎหมายเริ่มต้นด้วยพระราชบัญญัติเมตริกปี 1866ซึ่งได้รับการคุ้มครองตามกฎหมายในการใช้ระบบเมตริกในการพาณิชย์ ส่วนแรกยังคงเป็นส่วนหนึ่งของกฎหมายของสหรัฐอเมริกา ( 15 USC  § 204 ) [g]ในปี 1875 สหรัฐอเมริกากลายเป็นหนึ่งในผู้ลงนามเดิมของอนุสัญญาเมตริก ในปีพ. ศ. 2436คำสั่ง Mendenhallระบุว่าสำนักงานชั่งตวงวัด ... ในอนาคตจะถือว่าเครื่องวัดและกิโลกรัมต้นแบบระหว่างประเทศเป็นมาตรฐานพื้นฐานและหน่วยตามธรรมเนียม - หลาและเงินปอนด์จะได้รับจากสิ่งนั้นตาม พระราชบัญญัติวันที่ 28 กรกฎาคม พ.ศ. 2409ในปีพ. ศ. 2497 สหรัฐฯได้ประกาศใช้ไมล์ทะเลระหว่างประเทศซึ่งกำหนดไว้ตรงกับ1852 เมตรแทน US Nautical Mile กำหนดเป็น6 080 .20 ฟุต =1 853 .248 ม . ในปีพ. ศ. 2502 สำนักงานมาตรฐานแห่งชาติของสหรัฐอเมริกาได้ปรับหลาและปอนด์ระหว่างประเทศอย่างเป็นทางการซึ่งกำหนดไว้ในรูปของเมตรและกิโลกรัม ในปีพ. ศ. 2511 พระราชบัญญัติการศึกษาตัวชี้วัด (Pub. L. 90-472, 9 สิงหาคม 2511, 82 Stat. 693) ได้อนุญาตให้มีการศึกษาระบบการวัดในสหรัฐอเมริกาเป็นเวลาสามปีโดยเน้นเฉพาะความเป็นไปได้ในการนำ SI มาใช้ . พระราชบัญญัติการแปลงเมตริกปี 1975 ตามมาในภายหลังซึ่งแก้ไขเพิ่มเติมโดยการค้าและการแข่งขันรถโดยสารพระราชบัญญัติปี 1988 , เงินฝากออมทรัพย์ในพระราชบัญญัติการก่อสร้างปี 1996 และกระทรวงพลังงาน High-End Computing ฟื้นฟูพระราชบัญญัติของปี 2004 อันเป็นผลมาจากการกระทำเหล่านี้ทั้งหมด กฎหมายปัจจุบันของสหรัฐอเมริกา ( 15 USC  § 205b ) ระบุว่า

    ดังนั้นจึงเป็นนโยบายที่ประกาศของสหรัฐอเมริกา -

    (1) กำหนดระบบเมตริกของการวัดเป็นระบบน้ำหนักและมาตรการที่ต้องการสำหรับการค้าและการพาณิชย์ของสหรัฐอเมริกา

    (2) กำหนดให้หน่วยงานของรัฐบาลกลางแต่ละแห่งภายในวันที่กำหนดและในระดับที่เป็นไปได้ทางเศรษฐกิจภายในสิ้นปีงบประมาณ 2535 ใช้ระบบเมตริกในการจัดหาเงินช่วยเหลือและกิจกรรมอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับธุรกิจยกเว้น ขอบเขตที่การใช้งานดังกล่าวไม่สามารถใช้งานได้จริงหรือมีแนวโน้มที่จะก่อให้เกิดความไร้ประสิทธิภาพอย่างมีนัยสำคัญหรือการสูญเสียตลาดให้กับ บริษัท ในสหรัฐอเมริกาเช่นเมื่อคู่แข่งจากต่างประเทศกำลังผลิตผลิตภัณฑ์ที่แข่งขันกันในหน่วยที่ไม่ใช่เมตริก

    (3) เพื่อค้นหาวิธีการเพิ่มความเข้าใจเกี่ยวกับระบบเมตริกของการวัดผลผ่านข้อมูลทางการศึกษาและคำแนะนำและในสิ่งพิมพ์ของรัฐบาล และ

    (4) อนุญาตให้ใช้ระบบชั่งน้ำหนักและมาตรการแบบเดิมต่อไปในกิจกรรมที่ไม่ใช่ธุรกิจ

  9. ^ และได้รับการกำหนดไว้ในเงื่อนไขของ SI ของรุ่นก่อนเมตริกตั้งแต่ยุค 1890 อย่างน้อย
  10. ^ เห็นเช่นที่นี่สำหรับคำจำกัดความต่างๆของส่อเสียดที่หน่วยจีนแบบดั้งเดิมของมวลในสถานที่ต่างๆทั่วภาคตะวันออกและเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ในทำนองเดียวกันเห็นบทความนี้ในหน่วยญี่ปุ่นแบบดั้งเดิมของการวัดเช่นเดียวกับคนนี้ในหน่วยอินเดียแบบดั้งเดิมของการวัด
  11. ^ a b จากภาษาฝรั่งเศส : Conférencegénérale des poids et mesures
  12. ^ a b จากภาษาฝรั่งเศส : Comité international des poids et mesures
  13. ^ ข SI โบรชัวร์สำหรับระยะสั้น ณ เดือนพฤษภาคม 2020[อัปเดต]ฉบับล่าสุดเป็นฉบับที่เก้าเผยแพร่ในปี พ.ศ. 2562 เป็น Ref. [2]ของบทความนี้
  14. ^ a b จากภาษาฝรั่งเศส : Bureau international des poids et mesures
  15. ^ ประการหลังนี้ถูกทำให้เป็นทางการในระบบปริมาณระหว่างประเทศ (ISQ) [2] : 129
  16. ^ การเลือกปริมาณและปริมาณที่จะใช้เป็นปริมาณพื้นฐานนั้นไม่ได้เป็นพื้นฐานหรือเป็นเอกลักษณ์ - เป็นเรื่องของแบบแผน [2] : 126ตัวอย่างเช่นสามารถเลือกปริมาณฐานทั้งสี่เป็นความเร็วโมเมนตัมเชิงมุมประจุไฟฟ้าและพลังงาน
  17. ^ นี่คือตัวอย่างบางส่วนของการเชื่อมโยงกันมาหน่วย SI: หน่วยของความเร็วซึ่งเป็นเมตรต่อวินาที , ที่มีสัญลักษณ์ M / s ; หน่วยของการเร่งความเร็วซึ่งเป็นเมตรต่อวินาทีกำลังสองกับสัญลักษณ์ m / s 2 ; เป็นต้น
  18. ^ คุณสมบัติที่มีประโยชน์ของระบบที่สอดคล้องกันคือเมื่อค่าตัวเลขของปริมาณทางกายภาพแสดงในรูปของหน่วยของระบบสมการระหว่างค่าตัวเลขจะมีรูปแบบเดียวกันทุกประการรวมถึงปัจจัยตัวเลขเป็นสมการที่สอดคล้องกันระหว่าง ปริมาณทางกายภาพ [5] : 6ตัวอย่างอาจเป็นประโยชน์ในการชี้แจงเรื่องนี้ สมมติว่าเราได้รับสมการที่เกี่ยวข้องกับปริมาณทางกายภาพบางอย่างเช่น T = 1/2{ M } { V } 2 , การแสดงพลังงานจลน์ Tในแง่ของมวลเมตรและความเร็ววี เลือกระบบของหน่วยและให้{ T } , { m }และ{ v }เป็นค่าตัวเลขของT , mและvเมื่อแสดงในระบบของหน่วยนั้น หากระบบมีความสอดคล้องกันค่าตัวเลขจะเป็นไปตามสมการเดียวกัน (รวมถึงปัจจัยตัวเลข) เป็นปริมาณทางกายภาพกล่าวคือเราจะมีT = 1/2{ m } { v } 2 .
    ในทางกลับกันหากระบบหน่วยที่เลือกไม่สอดคล้องกันคุณสมบัตินี้อาจล้มเหลว ตัวอย่างเช่นต่อไปนี้ไม่ใช่ระบบที่เชื่อมโยงกัน: ระบบที่วัดพลังงานเป็นแคลอรี่ในขณะที่มวลและความเร็ววัดเป็นหน่วย SI ท้ายที่สุดแล้วในกรณีนั้น1/2{ m } { v } 2จะให้ค่าตัวเลขที่มีความหมายคือพลังงานจลน์เมื่อแสดงเป็นจูลและค่าตัวเลขนั้นจะแตกต่างกันโดยตัวประกอบของ4.184จากค่าตัวเลขเมื่อพลังงานจลน์แสดงเป็นแคลอรี่ ดังนั้นในระบบนั้นสมการที่เป็นที่พอใจของค่าตัวเลขจึงเป็นแทน{ T } = 1/4.1841/2{ m } { v } 2 .
  19. ^ ตัวอย่างเช่นนิวตัน (N) หน่วยของแรงเท่ากับkg⋅m⋅s −2เมื่อเขียนในรูปของหน่วยฐาน จูล (J) หน่วยของพลังงานเท่ากับkg⋅m 2 ⋅s -2ฯลฯ ส่วนใหญ่เมื่อเร็ว ๆ นี้ชื่อหน่วยมาที่คาทัลถูกกำหนดไว้ในปี 1999
  20. ^ ตัวอย่างเช่นหน่วยที่แนะนำสำหรับความแรงของสนามไฟฟ้าคือโวลต์ต่อเมตร V / m ที่โวลต์เป็นหน่วยที่ได้มาสำหรับความต่างศักย์ไฟฟ้า โวลต์ต่อเมตรเท่ากับ kg⋅m⋅s− 3 ⋅A −1เมื่อแสดงในรูปของหน่วยฐาน
  21. ^ SI ของหน่วยพื้นฐาน (เช่นเมตร) จะเรียกว่าหน่วยเชื่อมโยงกันเพราะพวกเขาอยู่ในชุดของหน่วย SI เชื่อมโยงกัน
  22. ^ หนึ่งกิโลเมตรยาวประมาณ 0.62 ไมล์ความยาวเท่ากับสองรอบครึ่งรอบสนามกีฬาทั่วไป การเดินด้วยความเร็วปานกลางเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมงมนุษย์ที่เป็นผู้ใหญ่จะครอบคลุมประมาณห้ากิโลเมตร (ประมาณสามไมล์) ระยะทางจากลอนดอนสหราชอาณาจักรถึงปารีสฝรั่งเศสเป็นระยะทางประมาณ350 กิโลเมตร ; จากลอนดอนไปนิวยอร์ก5600 กม .
  23. ^ กล่าวอีกนัยหนึ่งคือกำหนดหน่วยฐานใด ๆ หรือหน่วยที่ได้รับที่สอดคล้องกันโดยมีชื่อและสัญลักษณ์พิเศษ
  24. ^ อย่างไรก็ตามโปรดทราบว่ามีกลุ่มหน่วยพิเศษที่เรียกว่าหน่วยที่ไม่ใช่ SI ที่ยอมรับให้ใช้กับ SI ซึ่งส่วนใหญ่ไม่ใช่การคูณทศนิยมของหน่วย SI ที่เกี่ยวข้อง ดูด้านล่าง
  25. ^ ชื่อและสัญลักษณ์สำหรับการทวีคูณทศนิยมและทวีคูณย่อยของหน่วยมวลถูกสร้างขึ้นราวกับว่าเป็นกรัมซึ่งเป็นหน่วยฐานกล่าวคือโดยการติดชื่อคำนำหน้าและสัญลักษณ์ตามลำดับกับชื่อหน่วย "กรัม" และหน่วย สัญลักษณ์ "g" ตัวอย่างเช่น,10 -6  กก.เขียนเป็นมิลลิกรัมมิลลิกรัมไม่เป็น microkilogram, μkg [2] : 144
  26. ^ โดยปกติแล้วปริมาณน้ำฝนจะวัดเป็นหน่วย SI ที่ไม่ต่อเนื่องกันเช่นความสูงมิลลิเมตรที่เก็บได้ในแต่ละตารางเมตรในช่วงเวลาหนึ่งเทียบเท่าลิตรต่อตารางเมตร
  27. ^ อาจเป็นตัวอย่างที่คุ้นเคยกว่าให้พิจารณาปริมาณน้ำฝนซึ่งหมายถึงปริมาณฝน (วัดเป็นม. 3 ) ที่ตกลงมาต่อหน่วยพื้นที่ (วัดเป็นม. 2 ) เนื่องจาก m 3 / m 2 = mเป็นไปตามที่หน่วย SI ที่ได้รับที่สอดคล้องกันคือหน่วยเมตรแม้ว่ามิเตอร์จะเป็นหน่วย SIฐานของความยาวด้วย [z]
  28. ^ แม้แต่หน่วยฐาน โมลถูกเพิ่มเป็นหน่วย SI พื้นฐานในปีพ. ศ. 2514 เท่านั้น [2] : 156
  29. ^ ดูหัวข้อถัดไปว่าเหตุใดคำจำกัดความประเภทนี้จึงถือว่าเป็นประโยชน์
  30. ^ ค่าที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนมีดังนี้: [2] : 128
    Δ ν Cs {\ displaystyle \ Delta \ nu _ {\ text {Cs}}} {\displaystyle \Delta \nu _{\text{Cs}}} = 9 192 631 770  เฮิร์ตซ์
    ค {\ displaystyle c} c = 299 792 458  ม
    ซ {\ displaystyle h} h = 6.626 070 15 × 10 −34  J⋅s
    จ {\ displaystyle e} e = 1.602 176 634 × 10 -19  C
    k {\ displaystyle k} k = 1.380 649 × 10 −23  J / K
    น ก {\ displaystyle N _ {\ text {A}}} {\displaystyle N_{\text{A}}} = 6.022 140 76 × 10 23  โมล−1
    เค ซีดี {\ displaystyle K _ {\ text {cd}}} {\displaystyle K_{\text{cd}}} = 683 LM / W
  31. ^ mise en pratiqueเป็นภาษาฝรั่งเศสสำหรับ 'การวางในการปฏิบัติ; การนำไปใช้งาน '. [10] [11]
  32. ^ a b ข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวคือคำจำกัดความของสิ่งที่สองซึ่งยังคงไม่ได้กำหนดในแง่ของค่าคงที่ของค่าคงที่พื้นฐาน แต่ในแง่ของคุณสมบัติเฉพาะของวัตถุที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติโดยเฉพาะคืออะตอมซีเซียม และแน่นอนเป็นที่ชัดเจนมาระยะหนึ่งแล้วว่าในไม่ช้าการใช้อะตอมอื่นที่ไม่ใช่ซีเซียมจะเป็นไปได้ที่จะมีคำจำกัดความของวินาทีที่แม่นยำกว่าอะตอมในปัจจุบัน การใช้ประโยชน์จากวิธีการที่แม่นยำยิ่งขึ้นเหล่านี้จะทำให้คำจำกัดความของข้อที่สองเปลี่ยนแปลงไปซึ่งอาจจะประมาณปี 2573 [18] : 196
  33. ^ a b อีกครั้งยกเว้นครั้งที่สองตามที่อธิบายไว้ในบันทึกก่อนหน้านี้
    อย่างที่สองอาจจะในที่สุดได้รับการแก้ไขโดยการกำหนดค่าที่แน่นอนสำหรับอีกหนึ่งคงพื้นฐาน (ซึ่งรวมถึงหน่วยที่ได้มาครั้งที่สอง) ตัวอย่างเช่นแอสทาทีนคงที่ เพื่อให้สิ่งนี้เกิดขึ้นความไม่แน่นอนในการวัดค่าคงที่นั้นจะต้องมีค่าน้อยมากจนถูกครอบงำโดยความไม่แน่นอนในการวัดของความถี่การเปลี่ยนสัญญาณนาฬิกาใด ๆที่ใช้เพื่อกำหนดวินาทีที่จุดนั้น เมื่อสิ่งนั้นเกิดขึ้นคำจำกัดความจะถูกย้อนกลับ: ค่าของค่าคงที่จะถูกกำหนดโดยนิยามเป็นค่าที่แน่นอนนั่นคือค่าที่ดีที่สุดล่าสุดที่วัดได้ในขณะที่ความถี่ในการเปลี่ยนสัญญาณนาฬิกาจะกลายเป็นปริมาณที่ค่าไม่ได้รับการกำหนดตามนิยามอีกต่อไป แต่สิ่งที่ต้องวัด น่าเสียดายที่ไม่น่าจะเกิดขึ้นในอนาคตอันใกล้เนื่องจากปัจจุบันยังไม่มีกลยุทธ์ที่มีแนวโน้มในการวัดค่าคงที่พื้นฐานเพิ่มเติมใด ๆ ด้วยความแม่นยำที่จำเป็น [19] : 4112–3
  34. ^ ข้อยกเว้นหนึ่งเป็นคำจำกัดความของข้อที่สอง โปรดดู Notes [af]และ [ag]ในส่วนต่อไปนี้
  35. ^ เพื่อดูนี้เรียกว่าเฮิร์ตซ์ = s -1และ J = กก. ⋅ ม. 2 ⋅ s -2 ดังนั้น
    ( Hz ) ( J⋅s ) / ( m / s ) 2
    = ( s −1 ) [( kg ⋅ m 2 ⋅ s −2 ) ⋅ s ] ( m ⋅ s −1 ) −2
    = s (- 1-2 + 1 + 2) ⋅ เมตร(2-2) ⋅ กก.
    = กก. ,

    เนื่องจากทุกอำนาจของเมตรและวินาทียกเลิกการออก นอกจากนี้ยังสามารถแสดงให้เห็นได้อีกว่า ( Hz ) ( J⋅s ) / ( m / s ) 2เป็นการรวมกันเฉพาะของพลังของหน่วยของค่าคงที่ที่กำหนด (นั่นคือการรวมกันของกำลังเฉพาะของ Hz , m / s , J⋅s , C , J / K , mol −1และ lm / W ) ที่ให้ผลลัพธ์เป็นกิโลกรัม
  36. ^ ได้แก่
    1 เฮิร์ต = Δ เข้าพบCs/9 192 631 770
    1 เมตร / วินาที = ค/299 792 458 และ
    1 J⋅s = ซ/6.626 070 15 × 10 −34.
  37. ^ โบรชัวร์ SI ชอบเขียนความสัมพันธ์ระหว่างกิโลกรัมกับค่าคงที่กำหนดโดยตรงโดยไม่ต้องผ่านขั้นตอนตัวกลางในการกำหนด1 เฮิร์ตซ์ ,1 m / sและ1 J⋅sเช่นนี้: [2] : 131 1 กก. = (299 792 458 ) 2/(6.626 070 15 × 10 −34 ) (9 192 631 770 )H Δ เข้าพบCs /ค 2.
  38. ^ ซึ่งกำหนดระบบปริมาณระหว่างประเทศ (ISQ)
  39. ^ ตัวอย่างเช่นตั้งแต่ปีพ. ศ. 2432 ถึงปีพ. ศ. 2503 มิเตอร์ถูกกำหนดให้เป็นความยาวของเครื่องวัดต้นแบบสากลซึ่งเป็นแท่งเฉพาะที่ทำจากโลหะผสมแพลทินัม - อิริเดียมที่ (และยังคงอยู่) เก็บไว้ที่สำนักงานชั่งตวงวัดระหว่างประเทศซึ่งตั้งอยู่ใน Pavillon de Breteuilใน Saint-Cloud , ฝรั่งเศส, ใกล้กรุงปารีส คำจำกัดความตามสิ่งประดิษฐ์ขั้นสุดท้ายของมิเตอร์ซึ่งมีมาตั้งแต่ปีพ. ศ. 2470 ถึงการกำหนดนิยามใหม่ของมิเตอร์ในปีพ. ศ. 2503อ่านได้ดังนี้: [2] : 159

    หน่วยของความยาวคือเมตรซึ่งกำหนดโดยระยะทางที่ 0 °ระหว่างแกนของเส้นกลางสองเส้นที่ทำเครื่องหมายบนแท่งของทองคำขาว - อิริเดียมซึ่งเก็บไว้ที่ Bureau International des Poids et Mesures และประกาศต้นแบบของมิเตอร์โดยConférenceGénérale des Poids et Mesures ครั้งที่ 1 แถบนี้อยู่ภายใต้มาตรฐาน ความดันบรรยากาศและรองรับบนกระบอกสูบสองกระบอกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างน้อยหนึ่งเซนติเมตรวางสมมาตรในระนาบแนวนอนเดียวกันที่ระยะห่าง571 มม.จากกัน

    การ '0 ° 'หมายถึงอุณหภูมิของ0 ° C ข้อกำหนดในการสนับสนุนแสดงถึงจุดโปร่งโล่งของต้นแบบซึ่งเป็นจุดที่คั่นด้วย 4/7ของความยาวทั้งหมดของแถบที่ที่ดัดหรือเสียกำลังใจของแถบจะลดลง [21]
  40. ^ ตอนหลังเรียกว่า 'ควอดแรนท์' ซึ่งเป็นความยาวของเส้นเมริเดียนจากเส้นศูนย์สูตรถึงขั้วโลกเหนือ เที่ยงวันได้รับการแต่งตั้ง แต่เดิมเป็นเที่ยงปารีส
  41. ^ ในช่วงเวลาที่ 'น้ำหนัก' และ 'มวล' ไม่ได้แยกความแตกต่างอย่างรอบคอบเสมอไป
  42. ^ เล่มนี้คือ1 ซม. 3 =1 มล.ซึ่งก็คือ1 × 10 −6  ม. 3 . ดังนั้นคำจำกัดความดั้งเดิมของมวลที่ใช้ไม่ใช่หน่วยของปริมาตรที่ต่อเนื่องกัน (ซึ่งจะเป็นm 3 ) แต่เป็นทศนิยมของมัน
  43. ^ ที่ จริงแล้วแนวคิดดั้งเดิมของระบบเมตริกคือการกำหนดหน่วยทั้งหมดโดยใช้ปริมาณที่วัดได้จากธรรมชาติและใช้ได้ในระดับสากลเท่านั้น ตัวอย่างเช่นคำจำกัดความดั้งเดิมของหน่วยความยาวเมตรเป็นเศษส่วนที่แน่นอน (หนึ่งในสิบล้าน) ของความยาวหนึ่งในสี่ของเส้นเมริเดียนของโลก [an]เมื่อกำหนดมิเตอร์แล้วเราสามารถกำหนดหน่วยของปริมาตรเป็นปริมาตรของลูกบาศก์ที่ด้านข้างมีความยาวหนึ่งหน่วย และเมื่อกำหนดหน่วยของปริมาตรแล้วหน่วยของมวลสามารถกำหนดเป็นมวลของหน่วยปริมาตรของสสารสะดวกบางชนิดได้ในสภาวะมาตรฐาน ในความเป็นจริงคำจำกัดความดั้งเดิมของกรัมคือ 'น้ำหนักสัมบูรณ์ [ao]ของปริมาตรน้ำบริสุทธิ์เท่ากับลูกบาศก์ของส่วนที่ร้อยของเมตร [ap]และที่อุณหภูมิของน้ำแข็งที่ละลาย'

    อย่างไรก็ตามในไม่ช้าก็เห็นได้ชัดว่าการตระหนักถึงหน่วยของความยาวและมวลโดยเฉพาะในเวลานั้นไม่สามารถแม่นยำ (และสะดวกในการเข้าถึง) เท่าที่ความต้องการของวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและการพาณิชย์เรียกร้องในเวลานั้น ดังนั้นจึงมีการนำต้นแบบมาใช้แทน ใช้ความระมัดระวังในการผลิตต้นแบบเพื่อให้ใกล้เคียงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้โดยพิจารณาจากวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่มีอยู่ในแต่ละวันเพื่อให้เกิดความเป็น 'ธรรมชาติ' ในอุดมคติ แต่เมื่อสร้างต้นแบบเสร็จแล้วหน่วยของความยาวและมวลจะเท่ากันตามคำจำกัดความของต้นแบบเหล่านี้ (ดู Mètre des Archivesและ Kilogram des Archives )

    อย่างไรก็ตามตลอดประวัติศาสตร์ของ SI เรายังคงเห็นการแสดงออกของความหวังว่าวันหนึ่งเราจะสามารถแจกจ่ายต้นแบบและกำหนดหน่วยทั้งหมดในแง่ของมาตรฐานที่พบในธรรมชาติ มาตรฐานแรกดังกล่าวเป็นมาตรฐานที่สอง ไม่เคยถูกกำหนดโดยใช้ต้นแบบ แต่เดิมถูกกำหนดให้เป็น 1 /86 400ของความยาวของวัน (ตั้งแต่มี 60 s / นาที× 60 นาที / ชม× 24 ชั่วโมง / วัน =86 400วินาที / วัน) ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ววิสัยทัศน์ในการกำหนดหน่วยทั้งหมดในแง่ของมาตรฐานทางธรรมชาติที่มีอยู่ทั่วไปได้สำเร็จในปี 2019 เมื่อต้นแบบที่เหลือเพียงหนึ่งเดียวที่ใช้โดย SI ซึ่งเป็นหนึ่งในกิโลกรัมถูกยกเลิกในที่สุด
  44. ^ การอ้างอิงต่อไปนี้มีประโยชน์ในการระบุผู้เขียนของการอ้างอิงก่อนหน้านี้: อ้างอิง,, [23]อ้างอิง, [24]และอ้างอิง [25]
  45. ^ ข ที่เกิดขึ้นกับมาตรฐานอังกฤษสำหรับความยาวและมวลใน 1834 เมื่อพวกเขาได้สูญเสียหรือความเสียหายเกินกว่าจุด useability ในไฟไหม้ครั้งใหญ่ที่รู้จักกันในการเผาไหม้ของรัฐสภา คณะกรรมการนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงได้รวมตัวกันเพื่อแนะนำขั้นตอนที่ต้องดำเนินการเพื่อการฟื้นฟูมาตรฐานและในรายงานได้อธิบายถึงการทำลายล้างที่เกิดจากไฟดังนี้: [22] [ar]

    ในตอนแรกเราจะอธิบายถึงสถานะของมาตรฐานที่ได้รับการกู้คืนจากซากปรักหักพังของสภาตามที่ได้รับการยืนยันในการตรวจสอบของเราเมื่อวันที่ 1 มิถุนายน พ.ศ. 2381 ที่สำนักงานวารสารซึ่งจะเก็บรักษาไว้ภายใต้การดูแลของนาย . James Gudge เสมียนหลักของสำนักงานวารสาร. รายการต่อไปนี้นำมาโดยตัวเราเองจากการตรวจสอบเปรียบเทียบกับรายการที่จัดทำโดย Mr. Gudge และระบุว่าเขาจัดทำโดย Mr. Charles Rowland หนึ่งในเสมียนของสำนักงานวารสารทันทีที่เกิดเพลิงไหม้และ พบว่าเห็นด้วยกับมัน นาย Gudge กล่าวว่าไม่มีมาตรฐานความยาวหรือน้ำหนักอื่นใดอยู่ในความดูแลของเขา

    ลำดับที่ 1. แท่งทองเหลืองที่มีเครื่องหมาย "Standard [G. II. crown emblem] Yard, 1758" ซึ่งจากการตรวจสอบพบว่ามีสตั๊ดด้านขวาที่สมบูรณ์แบบโดยมองเห็นจุดและเส้น แต่มีแกนด้านซ้ายอย่างสมบูรณ์ ละลายออกไปเหลือ แต่รู แถบนั้นค่อนข้างงอและเปลี่ยนสีในทุกส่วน

    ลำดับที่ 2. แท่งทองเหลืองที่มีหัวโจกยื่นออกมาที่ปลายแต่ละด้านเป็นเตียงสำหรับทดลองใช้งานหลา เปลี่ยนสี

    ลำดับที่ 3. แท่งทองเหลืองที่มีเครื่องหมาย "Standard [G. II. crown emblem] Yard, 1760" ซึ่งสตั๊ดด้านซ้ายได้หลอมออกจนหมดและในแง่อื่น ๆ ก็อยู่ในสภาพเดียวกันกับหมายเลข 1

    ลำดับที่ 4. เตียงสนามคล้ายกับฉบับที่ 2; เปลี่ยนสี

    ลำดับที่ 5. น้ำหนักของแบบฟอร์ม [รูปน้ำหนัก] ที่มีเครื่องหมาย [2 lb. T. 1758] เห็นได้ชัดว่าเป็นทองเหลืองหรือทองแดง เปลี่ยนสีมาก

    ลำดับที่ 6. น้ำหนักที่ทำเครื่องหมายในลักษณะเดียวกันสำหรับ 4 ปอนด์ในสถานะเดียวกัน

    ลำดับที่ 7 น้ำหนักใกล้เคียงกับหมายเลข 6 โดยมีช่องว่างกลวงที่ฐานซึ่งปรากฏตั้งแต่แรกเห็นว่าเดิมเต็มไปด้วยโลหะอ่อนบางส่วนที่หลอมละลายออกมาแล้ว แต่จากการทดลองคร่าวๆพบว่า มีน้ำหนักใกล้เคียงกับลำดับที่ 6

    ลำดับที่ 8. น้ำหนักที่ใกล้เคียงกันคือ 8 ปอนด์ทำเครื่องหมายในทำนองเดียวกัน (มีการเปลี่ยนแปลงของ 8 ปอนด์สำหรับ 4 ปอนด์) และอยู่ในสถานะเดียวกัน

    ลำดับที่ 9. อีกอย่างหนึ่งเหมือนข้อ 8

    เลขที่ 10 และ 11 น้ำหนัก 16 ปอนด์สองตัวทำเครื่องหมายในทำนองเดียวกัน

    เลขที่ 12 และ 13 สองน้ำหนัก 32 ปอนด์ทำเครื่องหมายในทำนองเดียวกัน

    ลำดับที่ 14. น้ำหนักที่มีด้ามจับรูปสามเหลี่ยมซึ่งมีเครื่องหมาย "SF 1759 17 lbs. 8 dwts. Troy" ซึ่งดูเหมือนจะเป็นตัวแทนของหินขนาด 14 ปอนด์ avoirdupois ให้ธัญพืช 7008 ทรอยต่อหนึ่งปอนด์ avoirdupois

    ปรากฏจากรายการนี้ว่าแถบที่นำมาใช้ในพระราชบัญญัติภูมิศาสตร์ที่ 5 IV., หมวก 74 , นิกาย 1 สำหรับมาตรฐานทางกฎหมายของหนึ่งหลา (ลำดับที่ 3 ของรายการก่อนหน้านี้) ได้รับบาดเจ็บมากจนไม่สามารถตรวจสอบได้ด้วยความแม่นยำปานกลางที่สุดความยาวที่กำหนดได้ของหนึ่งหลา มาตรฐานทางกฎหมายของหนึ่งปอนด์ทรอยจะหายไป ดังนั้นเราจึงต้องรายงานว่ามีความจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องดำเนินการตามขั้นตอนเพื่อสร้างและกำหนดมาตรฐานความยาวและน้ำหนักใหม่ให้ถูกกฎหมาย

  46. ^ อันที่จริงแรงจูงใจอย่างหนึ่งสำหรับการนิยามใหม่ของ SI ในปี 2019 คือความไม่แน่นอนของสิ่งประดิษฐ์ที่ทำหน้าที่เป็นคำจำกัดความของกิโลกรัม

    ก่อนหน้านั้นเหตุผลประการหนึ่งที่สหรัฐอเมริกาเริ่มกำหนดสนามในแง่ของมิเตอร์ในปี พ.ศ. 2436 คือ [26] : 381

    [t] เขาบรอนซ์หลาหมายเลข 11 ซึ่งเป็นสำเนาที่ถูกต้องของหลาของจักรวรรดิอังกฤษทั้งในรูปแบบและวัสดุได้แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงเมื่อเปรียบเทียบกับลานอิมพีเรียลในปีพ. ศ. 2419 และ พ.ศ. 2431 ซึ่งไม่สามารถกล่าวได้อย่างสมเหตุสมผลว่าเป็นเพราะ การเปลี่ยนแปลงในข้อ 11 ความสงสัยเกี่ยวกับความคงที่ของความยาวของมาตรฐานอังกฤษจึงเกิดขึ้น

    ข้างต้นลานทองสัมฤทธิ์หมายเลข 11 เป็นหนึ่งในสองสำเนาของลานมาตรฐานใหม่ของอังกฤษที่ถูกส่งไปยังสหรัฐอเมริกาในปี พ.ศ. 2399 หลังจากที่อังกฤษเสร็จสิ้นการผลิตมาตรฐานใหม่ของจักรวรรดิเพื่อทดแทนสิ่งที่สูญหายไปในเหตุเพลิงไหม้ในปี พ.ศ. 2377 (ดู[เป็น] ) ในฐานะที่เป็นมาตรฐานของความยาวหลาใหม่โดยเฉพาะอย่างยิ่งสีบรอนซ์หมายเลข 11 ได้ไกลกว่ามาตรฐานสหรัฐเคยใช้ถึงจุดที่เรียกว่าขนาด Troughton ดังนั้นจึงได้รับการยอมรับจากสำนักงานชั่งตวงวัด (บรรพบุรุษของNIST ) ให้เป็นมาตรฐานของสหรัฐอเมริกา พวกเขาถูกพาไปอังกฤษสองครั้งและเปรียบเทียบกับลานของจักรวรรดิในปีพ. ศ. 2419 และในปีพ. ศ. 2431 และดังที่ได้กล่าวมาแล้วพบความคลาดเคลื่อนที่วัดได้ [26] : 381

    ในปีพ. ศ. 2433 ในฐานะผู้ลงนามในอนุสัญญามิเตอร์สหรัฐฯได้รับสำเนาเครื่องวัดต้นแบบสากล 2 ฉบับซึ่งเป็นการก่อสร้างที่แสดงถึงแนวคิดที่ทันสมัยที่สุดเกี่ยวกับมาตรฐานในเวลานั้น ดังนั้นมันดูเหมือนว่ามาตรการที่สหรัฐจะมีเสถียรภาพมากขึ้นและความถูกต้องสูงขึ้นโดยยอมรับเมตรระหว่างประเทศเป็นมาตรฐานขั้นพื้นฐานซึ่งเป็นกรงเล็บในปี 1893 โดยการสั่งซื้อ Mendenhall [26] : 379–81

  47. ^ ดังที่ได้กล่าวมาแล้วทั้งหมด แต่แน่นอนว่าค่าคงที่ที่กำหนด Δ ν Cs {\ displaystyle \ Delta \ nu _ {\ text {Cs}}} {\displaystyle \Delta \nu _{\text{Cs}}}จะต้องถูกแทนที่ในไม่ช้าเนื่องจากมีความชัดเจนมากขึ้นเรื่อย ๆ ว่าอะตอมอื่นที่ไม่ใช่ซีเซียมสามารถให้มาตรฐานเวลาที่แม่นยำยิ่งขึ้นได้ อย่างไรก็ตามไม่ได้ยกเว้นว่าค่าคงที่กำหนดอื่น ๆ บางส่วนจะต้องถูกแทนที่ด้วยเช่นกัน ตัวอย่างเช่นประจุมูลฐานeสอดคล้องกับความแข็งแรงของการมีเพศสัมพันธ์ของแรงแม่เหล็กไฟฟ้าผ่านค่าคงที่โครงสร้างละเอียด α {\ displaystyle \ alpha} \alpha . บางทฤษฎีคาดการณ์ว่า α {\ displaystyle \ alpha} \alpha อาจแตกต่างกันไปตามช่วงเวลา ขีด จำกัด การทดลองที่ทราบกันดีในปัจจุบันของรูปแบบที่เป็นไปได้สูงสุดของ α {\ displaystyle \ alpha} \alpha ต่ำมากจน 'ผลกระทบใด ๆ ต่อการวัดในทางปฏิบัติที่คาดการณ์ได้จะถูกแยกออก', [2] : 128แม้ว่าหนึ่งในทฤษฎีเหล่านี้จะถูกต้องก็ตาม อย่างไรก็ตามหากค่าคงที่โครงสร้างละเอียดเปลี่ยนไปเล็กน้อยเมื่อเวลาผ่านไปวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอาจก้าวไปสู่จุดที่การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวสามารถวัดได้ในอนาคต เมื่อถึงจุดนั้นเราอาจพิจารณาเปลี่ยนเพื่อจุดประสงค์ในการกำหนดระบบ SI ซึ่งเป็นค่าใช้จ่ายเบื้องต้นกับปริมาณอื่น ๆ ซึ่งจะได้รับแจ้งจากสิ่งที่เราเรียนรู้เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงเวลาของ α {\ displaystyle \ alpha} \alpha .
  48. ^ กลุ่มหลังรวมถึงสหภาพทางเศรษฐกิจเช่นชุมชนแคริบเบียน
  49. ^ คำอย่างเป็นทางการคือ "รัฐภาคีแห่งอนุสัญญามิเตอร์"; คำว่า "ประเทศสมาชิก" เป็นคำพ้องความหมายและใช้เพื่อการอ้างอิงที่ง่าย [33]ณ วันที่ 13 มกราคม 2020[อัปเดต]. [33]มี 62 ประเทศสมาชิกและ 40 รัฐภาคีและเศรษฐกิจของการประชุมใหญ่ [av]
  50. ^ ในภารกิจของคณะกรรมการที่ปรึกษาเหล่านี้ ได้แก่ การพิจารณาโดยละเอียดเกี่ยวกับความก้าวหน้าทางฟิสิกส์ที่มีผลโดยตรงต่อมาตรวิทยาการจัดทำข้อเสนอแนะสำหรับการอภิปรายที่ CIPM การระบุการวางแผนและการดำเนินการเปรียบเทียบที่สำคัญของมาตรฐานการวัดแห่งชาติและการให้คำแนะนำ ถึง CIPM เกี่ยวกับงานทางวิทยาศาสตร์ในห้องปฏิบัติการของ BIPM [34]
  51. ^ ณ เดือนเมษายน 2020 ได้แก่ ประเทศสเปน ( CEM ) รัสเซีย ( FATRiM ) สวิตเซอร์แลนด์ ( METAS ) อิตาลี ( INRiM ) เกาหลีใต้ ( KRISS ) ฝรั่งเศส ( LNE ) จีน ( NIM ) สหรัฐอเมริกา ( NIST ) , ญี่ปุ่น ( AIST / NIMJ ), สหราชอาณาจักร ( NPL ), แคนาดา ( NRC ) และเยอรมนี ( PTB )
  52. ^ ณ เดือนเมษายน 2020 ซึ่งรวมถึง International Electrotechnical Commission ( IEC ), International Organization for Standardization ( ISO ) และ International Organization of Legal Metrology ( OIML )
  53. ^ ณ เดือนเมษายน 2020 ซึ่งรวมถึง International Commission on Illumination ( CIE ), CODATA Task Group on Fundamental Constants , International Commission on Radiation Units and Measurements ( ICRU ) และ International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine ( IFCC )
  54. ^ ณ เดือนเมษายน 2020 ซึ่งรวมถึงสหพันธ์ดาราศาสตร์สากล ( IAU ), สหภาพเคมีบริสุทธิ์และเคมีประยุกต์ระหว่างประเทศ( IUPAC ) และสหภาพฟิสิกส์บริสุทธิ์และประยุกต์ระหว่างประเทศ ( IUPAP )
  55. ^ บุคคลเหล่านี้เป็นบุคคลที่มีส่วนเกี่ยวข้องในระยะยาวในเรื่องที่เกี่ยวข้องกับหน่วยมีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในการตีพิมพ์ในหน่วยงานและมีมุมมองและความเข้าใจทั่วโลกเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ตลอดจนความรู้เกี่ยวกับการพัฒนาและการทำงานของระบบหน่วยสากล [38]เมื่อวันที่เมษายน 2020 เหล่านี้รวมถึง [37] [39] ศ. มาร์ค HIMBERTและดร. เทอร์รี่ควินน์
  56. ^ ด้วยเหตุผลทางประวัติศาสตร์กิโลกรัมแทนที่จะเป็นกรัมจะถือว่าเป็นหน่วยที่สอดคล้องกันทำให้มีข้อยกเว้นสำหรับการกำหนดลักษณะนี้
  57. ^ กฎของโอห์ม: 1 Ω = 1 V / Aจากความสัมพันธ์ E = I × Rโดยที่ Eคือแรงเคลื่อนไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้า (หน่วย: โวลต์), Iเป็นกระแส (หน่วย: แอมแปร์) และ Rคือความต้านทาน (หน่วย: โอห์ม ).
  58. ^ ในขณะที่วินาทีนั้นถูกกำหนดอย่างง่ายดายจากระยะเวลาการหมุนของโลก แต่เดิมมิเตอร์ที่กำหนดไว้ในแง่ของขนาดและรูปร่างของโลกนั้นไม่สามารถคล้อยตามได้ อย่างไรก็ตามข้อเท็จจริงที่ว่าเส้นรอบวงของโลกอยู่ใกล้มาก40 000  กม.อาจจะเป็นประโยชน์ช่วยในการจำ
  59. ^ สิ่งนี้เห็นได้ชัดจากสูตร s = v 0 t + 1/2 a t 2กับ v 0 = 0และ a =9.81 ม. / วินาที2 .
  60. ^ นี้จะเห็นได้จากสูตร T = 2π √ L /กรัม
  61. ^ หลอดไฟ 60 วัตต์มีประมาณ 800 ลูเมน [52]ซึ่งแผ่กระจายอย่างเท่าเทียมกันในทุกทิศทาง (เช่น4πสเตเรเดียน) จึงเท่ากับ ผม v = 800   lm 4 π   sr ≈ 64   ซีดี {\ displaystyle I_ {v} = {{\ frac {800 \ {\ text {lm}}} {4 \ pi \ {\ text {sr}}}} \ ประมาณ 64 \ {\ text {cd}}}} {\displaystyle I_{v}={{\frac {800\ {\text{lm}}}{4\pi \ {\text{sr}}}}\approx 64\ {\text{cd}}}}
  62. ^ นี้จะเห็นได้จากสูตร P = ฉัน V
  63. ^ ตั้งชื่อตามแอนเดอร์สเซลเซียส
  64. ^ a b ยกเว้นในกรณีที่ระบุไว้เป็นพิเศษกฎเหล่านี้เป็นเรื่องปกติสำหรับทั้งโบรชัวร์ SI และโบรชัวร์ NIST
  65. ^ ตัวอย่างเช่นสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา(NIST) ได้จัดทำเอกสาร CGPM (NIST SP 330) เวอร์ชันหนึ่งซึ่งชี้แจงการใช้งานสำหรับสิ่งพิมพ์ภาษาอังกฤษที่ใช้ภาษาอังกฤษแบบอเมริกัน
  66. ^ คำนี้เป็นการแปลข้อความทางการ [ฝรั่งเศส] ของโบรชัวร์ SI
  67. ^ ความแรงของสนามแม่เหล็กโลกถูกกำหนดไว้ที่ 1 G (เกาส์) ที่พื้นผิว ( = 1 ซม. −1/2 ⋅g1 / 2⋅s −1 )
  68. ^ อาร์เจนตินาออสเตรียฮังการีเบลเยียมบราซิล, เดนมาร์ก, ฝรั่งเศส, จักรวรรดิเยอรมัน, อิตาลี, เปรู, โปรตุเกส, รัสเซีย, สเปน, สวีเดนและนอร์เวย์, สวิสเซอร์แลนด์, จักรวรรดิออตโต, สหรัฐอเมริกาและเวเนซูเอลา
  69. ^ ข้อความ " Des comparaisons périodiques des étalons nationaux avec les prototypes international " (อังกฤษ: the periodic comparisons of national standard with the international prototypes ) ในข้อ 6.3 ของอนุสัญญามิเตอร์แยกความแตกต่างระหว่างคำว่า "มาตรฐาน" ( OED: "ขนาดทางกฎหมาย ของหน่วยวัดหรือน้ำหนัก " ) และ" ต้นแบบ "( OED:" ต้นฉบับที่จำลองสิ่งต่างๆ " )
  70. ^ สิ่ง เหล่านี้รวมถึง:
    • การประชุมใหญ่สามัญเรื่องน้ำหนักและมาตรการ ( Conférencegénérale des poids et mesuresหรือ CGPM)
    • International Committee for Weights and Measures ( Comité international des poids et mesuresหรือ CIPM)
    • สำนักงานชั่งตวงวัดระหว่างประเทศ ( Bureau international des poids et mesuresหรือ BIPM) - ศูนย์มาตรวิทยาระหว่างประเทศที่Sèvresในฝรั่งเศสซึ่งมีการควบคุมกิโลกรัมต้นแบบระหว่างประเทศให้บริการด้านมาตรวิทยาสำหรับ CGPM และ CIPM
  71. ^ Pferdเป็นภาษาเยอรมันสำหรับ "ม้า" และ Stärkeเป็นภาษาเยอรมันสำหรับ "ความแข็งแกร่ง" หรือ "อำนาจ" Pferdestärkeเป็นกำลังที่จำเป็นในการยกน้ำหนัก 75 กก. เมื่อเทียบกับแรงโน้มถ่วงในอัตราหนึ่งเมตรต่อวินาที ( 1 PS = 0.985 HP )
  72. ^ ค่าคงที่นี้ไม่น่าเชื่อถือเพราะมันแตกต่างกันไปตามพื้นผิวโลก
  73. ^ เป็นที่รู้จักกันในชื่อต้นแบบสากลของกิโลกรัม
  74. ^ วัตถุนี้เป็นนานาชาติต้นแบบกิโลกรัมหรือ IPK เรียกว่าค่อนข้างคมคาย Le Grand K
  75. ^ หมายถึงไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของระบบ SI หรือหน่วยที่ไม่ใช่ SI ที่ยอมรับให้ใช้กับระบบนั้น
  76. ^ ระบบหลักทั้งหมดของหน่วยที่มีแรงมากกว่ามวลเป็นหน่วยฐานเป็นประเภทที่เรียกว่าระบบแรงโน้มถ่วง (หรือที่เรียกว่าระบบเทคนิคหรือวิศวกรรม ) ในที่สุดที่โดดเด่นเช่นตัวชี้วัดของระบบดังกล่าวหน่วยของแรงที่จะนำไปเป็นกิโลกรัมแรง ( KP ) ซึ่งเป็นน้ำหนักของกิโลกรัมมาตรฐานภายใต้แรงโน้มถ่วงมาตรฐาน , G =9.806 65  ม. / วินาที2 . จากนั้นหน่วยมวลเป็นหน่วยที่ได้รับ โดยทั่วไปมักกำหนดให้เป็นมวลที่ถูกเร่งด้วยอัตรา1 m / s 2เมื่อกระทำโดยแรงสุทธิของ1 ก . มักเรียกว่าhylดังนั้นจึงมีค่า1 hyl =9.806 65  กก.เพื่อไม่ให้เป็นทศนิยมของกรัม ในทางกลับกันยังมีระบบเมตริกความโน้มถ่วงซึ่งหน่วยของมวลถูกกำหนดให้เป็นมวลซึ่งเมื่อกระทำโดยแรงโน้มถ่วงมาตรฐานจะมีน้ำหนักเท่ากับหนึ่งกิโลกรัมแรง ในกรณีนั้นหน่วยของมวลจะเท่ากับกิโลกรัมแม้ว่าจะเป็นหน่วยที่ได้มาก็ตาม
  77. ^ ต้องบอกว่าบางหน่วยได้รับการยอมรับจากระบบเมตริกทั้งหมด อย่างที่สองคือหน่วยฐานในทั้งหมด มิเตอร์ได้รับการยอมรับในหน่วยทั้งหมดไม่ว่าจะเป็นหน่วยฐานของความยาวหรือเป็นทศนิยมหลายเท่าหรือหน่วยย่อยของหน่วยฐานของความยาว กรัมไม่ได้รับการยอมรับว่าเป็นหน่วย (ทั้งหน่วยฐานหรือทศนิยมของหน่วยฐาน) โดยทุกระบบเมตริก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบเมตริกความโน้มถ่วงแรงแกรมเกิดขึ้น [bx]
  78. ^ a b c การแปลง ระหว่างระบบต่างๆของหน่วยมักจะตรงไปตรงมา อย่างไรก็ตามหน่วยไฟฟ้าและแม่เหล็กเป็นข้อยกเว้นและจำเป็นต้องได้รับการดูแลเป็นจำนวนมาก ปัญหาคือโดยทั่วไปแล้วปริมาณทางกายภาพที่ใช้ชื่อเดียวกันและมีบทบาทเหมือนกันในระบบ CGS-ESU, CGS-EMU และ SI เช่น 'ประจุไฟฟ้า', 'ความแรงของสนามไฟฟ้า' เป็นต้น - ไม่เพียง แต่มีหน่วยที่แตกต่างกันในสามระบบ ในทางเทคนิคแล้วพวกมันเป็นปริมาณทางกายภาพที่แตกต่างกัน [104] : 422 [104] : 423พิจารณา 'ประจุไฟฟ้า' ซึ่งในแต่ละระบบสามารถระบุเป็นปริมาณสองอินสแตนซ์ที่ป้อนในตัวเศษของกฎของคูลอมบ์ (ตามที่กฎหมายเขียนไว้ในแต่ละระบบ) . การระบุนี้ก่อให้เกิดปริมาณทางกายภาพที่แตกต่างกันสามแบบ ได้แก่ 'CGS-ESU charge', 'CGS-EMU charge' และ 'SI charge' [105] : 35 [104] : 423แม้จะมีขนาดต่างกันเมื่อแสดงในรูปของขนาดฐาน: มวล1/2 ×ยาว3/2 ×เวลา−1สำหรับประจุ CGS-ESU, มวล1/2 ×ยาว1/2สำหรับประจุ CGS-EMU และเวลา×ปัจจุบันสำหรับประจุ SI (โดยที่ใน SI ขนาดของกระแสไฟฟ้าไม่ขึ้นอยู่กับมวลความยาวและเวลา) ในทางกลับกันปริมาณทั้งสามนี้เป็นปริมาณที่ชัดเจนว่าเป็นปรากฏการณ์ทางกายภาพที่เหมือนกัน ดังนั้นเราจึงไม่ได้กล่าวว่า 'หนึ่ง abcoulomb เท่ากับสิบคูลอมบ์' แต่เป็น 'หนึ่ง abcoulomb สอดคล้องกับสิบคูลอมบ์', [104] : 423เขียนเป็น1 abC ≘10 ค . [105] : 35โดยที่เราหมายถึง 'ถ้าประจุไฟฟ้า CGS-EMU ถูกวัดให้มีขนาด1 abCจากนั้นประจุไฟฟ้า SI จะมีขนาด10 C ' [105] : 35 [106] : 57–58
  79. ^ a b หน่วยCGS-Gaussianเป็นการผสมผสานระหว่าง CGS-ESU และ CGS-EMU โดยใช้หน่วยที่เกี่ยวข้องกับแม่เหล็กจากส่วนหลังและส่วนที่เหลือทั้งหมดจากอดีต นอกจากนี้ระบบแนะนำเกาส์เป็นชื่อพิเศษสำหรับหน่วย CGS-EMU maxwell ต่อตารางเซนติเมตร
  80. ^ ผู้เขียนมักใช้สัญกรณ์ในทางที่ผิดเล็กน้อยและเขียนด้วยเครื่องหมาย 'เท่ากับ' ('=') แทนที่จะเป็น 'สอดคล้องกับ' เครื่องหมาย ('≘')

อ้างอิง

  1. ^ "SI ไฟล์รูปแบบกราฟิก" BIPM 2560. สืบค้นเมื่อ 20 มิถุนายน 2562 . สืบค้นเมื่อ12 เมษายน 2563 .
  2. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab ac สำนักงานชั่งตวงวัดระหว่างประเทศ (20 พฤษภาคม 2019), SI Brochure: The International System of Units (SI) (PDF) (9th ed.), ISBN 978-92-822-2272-0
  3. ^ สหรัฐอเมริกาและระบบเมตริก (A Capsule History) (PDF) , Gaithersburg, MD, USA: NIST , 1997, p. 2,เก็บถาวร (PDF)จากต้นฉบับเมื่อ 16 เมษายน 2020 , ดึงข้อมูล15 เมษายน 2020
  4. ^ "การตีความระบบหน่วยระหว่างประเทศ (ระบบการวัดเมตริก) สำหรับสหรัฐอเมริกา" (73 FR 28432 ) ทะเบียนกลาง 2551. สืบค้นเมื่อ 16 สิงหาคม 2560 . สืบค้นเมื่อ14 พฤษภาคม 2563 .
  5. ^ ISO 80000-1: 2009 ปริมาณและหน่วย - ส่วนที่ 1: ทั่วไป
  6. ^ "SI-โบรชัวร์" (PDF) BIPM พ.ศ. 2562 . สืบค้นเมื่อ18 กุมภาพันธ์ 2564 .
  7. ^ "ลักษณะทศนิยมของระบบเมตริก" . สหรัฐอเมริกาสมาคมเมตริก 2558. สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 15 เมษายน 2020 . สืบค้นเมื่อ15 เมษายน 2563 .
  8. ^ แอตกินส์โทนี่; Escudier, Marcel (2019). พจนานุกรมวิศวกรรมเครื่องกล Oxford University Press ISBN 9780199587438. OCLC  1110670667
  9. ^ แชปเปิลไมเคิล (2014). พจนานุกรมฟิสิกส์ . เทย์เลอร์และฟรานซิส ISBN 9781135939267. OCLC  876513059
  10. ^ "NIST Mise en Pratique ของนิยามกิโลกรัมใหม่" . NIST . 2556. สืบค้นเมื่อ 14 กรกฎาคม 2560 . สืบค้นเมื่อ9 พฤษภาคม 2563 .
  11. ^ “ มิเซะอองพาราทีค” . Reverso . 2018 ที่จัดเก็บจากเดิมในวันที่ 9 พฤษภาคม 2020 สืบค้นเมื่อ9 พฤษภาคม 2563 .
  12. ^ ก ข "การปฏิบัติจริงเกี่ยวกับคำจำกัดความของหน่วยที่สำคัญบางหน่วย" . BIPM 2019 ที่จัดเก็บจากเดิมในวันที่ 9 เมษายน 2020 สืบค้นเมื่อ11 เมษายน 2563 .
  13. ^ มอร์เจซี; ฟิลลิปส์ WD (2015) "หน่วยไร้มิติใน SI". มาตรวิทยา . 52 (1): 40–47. arXiv : 1409.2794 รหัสไปรษณีย์ : 2015Metro..52 ... 40M . ดอย : 10.1088 / 0026-1394 / 52/1/40 . S2CID  3328342
  14. ^ มิลส์, IM (2016). "บนหน่วยเรเดียนและรอบสำหรับมุมระนาบปริมาณ" มาตรวิทยา . 53 (3): 991–997 Bibcode : 2016Metro..53..991M . ดอย : 10.1088 / 0026-1394 / 53/3/991 .
  15. ^ "หน่วย SI ต้องปฏิรูปไปสู่ความสับสนหลีกเลี่ยง" กองบรรณาธิการ. ธรรมชาติ . 548 (7666): 135. 7 สิงหาคม 2554. ดอย : 10.1038 / 548135b . PMID  28796224
  16. ^ PR บังเกอร์; IM Mills; ต่อเซ่น (2019). "ค่าคงที่พลังค์และหน่วยของมัน". เจควอนท์ Spectrosc Radiat การถ่ายโอน 237 : 106594. ดอย : 10.1016 / j.jqsrt.2019.106594 .
  17. ^ PR บังเกอร์; ต่อเซ่น (2020). "พลังคงที่ของการกระทำ ซ {\ displaystyle h} hA ". J Quant Spectrosc Radiat Transfer . 243 : 106835. doi : 10.1016 / j.jqsrt.2020.106835 .
  18. ^ Riehle, ฟริตซ์; กิลล์แพทริค; อาเรียส, เฟลิซิตัส; โรเบิร์ตส์สัน, เลนนาร์ท (2018). "รายการ CIPM ของค่ามาตรฐานความถี่แนะนำ: แนวทางและขั้นตอน" มาตรวิทยา . 55 (2): 188–200 รหัส : 2018Metro..55..188R . ดอย : 10.1088 / 1681-7575 / aaa302 .
  19. ^ Gill, Patrick (28 ตุลาคม 2554). "เมื่อใดที่เราควรเปลี่ยนคำจำกัดความของข้อที่สอง" . ฟิล. ทรานส์. อาร์. ก . 369 (พ.ศ. 2496): 4109–4130 รหัสไปรษณีย์ : 2011RSPTA.369.4109G . ดอย : 10.1098 / rsta.2011.0237 . PMID  21930568
  20. ^ " mise en pratiqueคืออะไร" . BIPM 2554. สืบค้นเมื่อ 22 กันยายน 2558 . สืบค้นเมื่อ6 กันยายน 2558 . เป็นชุดคำสั่งที่ช่วยให้สามารถเข้าใจคำจำกัดความได้ในทางปฏิบัติในระดับสูงสุด
  21. ^ เฟลป์ส, FM III (2509) "จุดโปร่งของมิเตอร์บาร์" วารสารฟิสิกส์อเมริกัน . 34 (5): 419–422 Bibcode : 1966AmJPh..34..419P . ดอย : 10.1119 / 1.1973011 .
  22. ^ GB โปร่ง ; เอฟเบลลี่ ; เจดเบธูน ; JFW เฮอร์เชล ; JGS Lefevre ; เจดับบลิวลับบ็อก ; ช. นกยูง ; อาร์. Sheepshanks (1841). รายงานของคณะกรรมาธิการที่ได้รับการแต่งตั้งเพื่อพิจารณาขั้นตอนที่จะต้องดำเนินการเพื่อฟื้นฟูมาตรฐานของน้ำหนัก & การวัด (รายงาน) ลอนดอน: ดับบลิว Clowes และบุตรสำหรับเครื่องเขียนสำนักงานของเธอของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว สืบค้นเมื่อ20 เมษายน 2563 .
  23. ^ เจเอฟดับบลิวเฮอร์เชล (1845) บันทึกของ Francis Baily, Esq (รายงาน) ลอนดอน: มอยส์และบาร์เคลย์ ได้ pp. 23-24 สืบค้นเมื่อ20 เมษายน 2563 .
  24. ^ พระราชบัญชาเกี่ยวกับการเรียนการสอนทางวิทยาศาสตร์และความก้าวหน้าของวิทยาศาสตร์: รายงานการประชุมหลักฐานภาคผนวกและการวิเคราะห์หลักฐาน Vol. II (รายงาน) ลอนดอน: จอร์จเอ็ดเวิร์ดแอร์และวิลเลียมสปอตติสวูดเครื่องพิมพ์ของพระราชินีที่ยอดเยี่ยมที่สุดสำหรับเจ้าหน้าที่เครื่องเขียนของพระนาง พ.ศ. 2417 น. 184 . สืบค้นเมื่อ20 เมษายน 2563 .
  25. ^ "ศิลปะ VIII.— รายงานของคณะกรรมาธิการที่ได้รับการแต่งตั้งเพื่อพิจารณาขั้นตอนที่จะต้องดำเนินการในการบูรณะมาตรฐานน้ำหนักและการวัดเสนอต่อรัฐสภาทั้งสองโดยคำสั่งของพระนาง พ.ศ. 2384" , The Edinburgh Review , Edinburgh: Ballantyne and Hughes, vol. 77 เลขที่ กุมภาพันธ์ 2386 - เมษายน 2386 น. 228, 1843 , สืบค้นเมื่อ20 เมษายน 2563
  26. ^ ก ข ค ฟิสเชอร์หลุยส์ก. (1905). ประวัติน้ำหนักมาตรฐานและการวัดของสหรัฐอเมริกา (PDF) (รายงาน) สำนักงานมาตรฐานแห่งชาติ. ที่เก็บไว้จากเดิม (PDF)เมื่อวันที่ 4 มิถุนายน 2018 สืบค้นเมื่อ20 เมษายน 2563 .
  27. ^ ก ข ค Materese, Robin (16 พฤศจิกายน 2018). "ประวัติศาสตร์โหวตผูกกิโลกรัมและหน่วยงานอื่น ๆ ที่จะคงธรรมชาติ" NIST . สืบค้นเมื่อ16 พฤศจิกายน 2561 .
  28. ^ "นิยามใหม่กิโลกรัมในที่สุดก็เป็น metrologists ของโลกเห็นด้วยกับสูตรใหม่สำหรับหน่วย SI" โลกฟิสิกส์ . 16 พฤศจิกายน 2561 . สืบค้นเมื่อ19 กันยายน 2563 .
  29. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab ac ad International Bureau of Weights and Measures (2006), The International System of Units (SI) (PDF) (8th ed.), ISBN 92-822-2213-6, เก็บถาวร (PDF)จากต้นฉบับเมื่อ 14 สิงหาคม 2560
  30. ^ "หน่วย: CGS และ MKS" www.unc.edu . สืบค้นเมื่อ22 มกราคม 2559 .
  31. ^ จิโอวานนี่ Giorgi (1901), "Unità Razionali เด Elettromagnetismo" ใน Atti เดลล์' Associazione Italiana
  32. ^ Brainerd, John G. (1970). "คำถามที่ยังไม่มีคำตอบ" เทคโนโลยีและวัฒนธรรม . JSTOR. 11 (4): 601–603 ดอย : 10.2307 / 3102695 . ISSN  0040-165X . JSTOR  3102695
  33. ^ ก ข ค “ ประเทศสมาชิก” . BIPM ในปี 2020 ที่จัดเก็บจากเดิมในวันที่ 18 เมษายน 2020 สืบค้นเมื่อ18 เมษายน 2563 .
  34. ^ ก ข “ บทบาทของคณะกรรมการที่ปรึกษา” . BIPM ปี 2014 ที่จัดเก็บจากเดิมในวันที่ 4 กุมภาพันธ์ 2020 สืบค้นเมื่อ18 เมษายน 2563 .
  35. ^ “ คณะกรรมการที่ปรึกษาสำหรับหน่วย (CCU)” . BIPM ปี 2006 ที่จัดเก็บจากเดิมในวันที่ 31 มกราคม 2020 สืบค้นเมื่อ18 เมษายน 2563 .
  36. ^ "คณะกรรมการที่ปรึกษาสำหรับหน่วย (CCU): หลักเกณฑ์การเป็นสมาชิก" . BIPM 2549. สืบค้นเมื่อวันที่ 2 กรกฎาคม 2562 . สืบค้นเมื่อ18 เมษายน 2563 .
  37. ^ ก ข "คณะกรรมการที่ปรึกษาสำหรับหน่วย (CCU): สมาชิก" . BIPM 2549. สืบค้นเมื่อวันที่ 2 กรกฎาคม 2562 . สืบค้นเมื่อ18 เมษายน 2563 .
  38. ^ "คณะกรรมการที่ปรึกษาหน่วย (CCU) หลักเกณฑ์สำหรับการเป็นสมาชิก (รุ่นจากกรกฎาคม 2019)" BIPM 2549. สืบค้นเมื่อวันที่ 2 กรกฎาคม 2562.CS1 maint: URL ที่ไม่เหมาะสม ( ลิงก์ )
  39. ^ BIPM (2546). คณะกรรมการที่ปรึกษา: Directory (PDF) (รายงาน) BIPM สืบค้นเมื่อ18 เมษายน 2563 .
  40. ^ a b c d e f g เดวิดบี. นิวเวลล์; Eite Tiesinga, eds. (2019). ระบบหน่วยสากล (SI) (PDF) (NIST Special สิ่งพิมพ์ 330, 2019 ed.) วอชิงตัน ดี.ซี. : NIST สืบค้นเมื่อ30 พฤศจิกายน 2562 .
  41. ^ a b หน่วยปริมาณและสัญลักษณ์ในเคมีเชิงกายภาพ IUPAC
  42. ^ เพจเชสเตอร์เอช; Vigoureux, Paul, eds. (20 พฤษภาคม 2518). สำนักงานระหว่างประเทศของน้ำหนักและมาตรการ 1875-1975: การเผยแพร่ NBS พิเศษ 420 วอชิงตันดีซี : สำนักมาตรฐานแห่งชาติ หน้า  238 –244
  43. ^ "หน่วยและสัญลักษณ์สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์วิศวกร" สถาบันวิศวกรรมและเทคโนโลยี. 2539. หน้า 8–11. ที่เก็บถาวรจากเดิมเมื่อวันที่ 28 มิถุนายน 2013 สืบค้นเมื่อ19 สิงหาคม 2556 .
  44. ^ ทอมป์สัน, แอมเบลอร์; เทย์เลอร์, แบร์รี่เอ็น. (2008). ให้คำแนะนำสำหรับการใช้งานของระบบหน่วย (SI) (พิเศษสิ่งพิมพ์ 811) (PDF) วอชิงตัน ดี.ซี. : สถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยี
  45. ^ วิทยาศาสตร์ทิมคม 2017-09-15T15: 47: 00Z; ดาราศาสตร์. "โลกกว้างใหญ่แค่ไหน" . Space.com . สืบค้นเมื่อ22 ตุลาคม 2562 .
  46. ^ "มิเตอร์ | การวัด" . สารานุกรมบริแทนนิกา. สืบค้นเมื่อ22 ตุลาคม 2562 .
  47. ^ "มาตรฐานขนาดตาราง" บาสเซตต์เฟอร์นิเจอร์. สืบค้นเมื่อ22 ตุลาคม 2562 .
  48. ^ "ค่าเฉลี่ยความสูงของผู้เล่นเอ็นบีเอ - จากจุดยามศูนย์" ห่วง Geek 9 ธันวาคม 2561 . สืบค้นเมื่อ22 ตุลาคม 2562 .
  49. ^ "RUBINGHSCIENCE.ORG / การใช้เหรียญยูโรเป็นน้ำหนัก" www.rubinghscience.org . สืบค้นเมื่อ22 ตุลาคม 2562 .
  50. ^ "เหรียญจำเพาะ | สหรัฐมิ้นท์" www.usmint.gov . สืบค้นเมื่อ22 ตุลาคม 2562 .
  51. ^ "เหรียญห้าสิบเพนนี" . www.royalmint.com . สืบค้นเมื่อ22 ตุลาคม 2562 .
  52. ^ "Lumens และข้อเท็จจริงโคมไฟป้าย" Energy.gov . สืบค้นเมื่อ11 มิถุนายน 2563 .
  53. ^ Rowlett, Russ (14 กรกฎาคม 2547). "การใช้ตัวย่อหรือสัญลักษณ์" . มหาวิทยาลัยนอร์ทแคโรไลนา สืบค้นเมื่อ11 ธันวาคม 2556 .
  54. ^ "อนุสัญญาเอสไอ" . ห้องปฏิบัติการทางกายภาพแห่งชาติ. สืบค้นเมื่อ11 ธันวาคม 2556 .
  55. ^ ทอมป์สัน, ก.; Taylor, BN (กรกฎาคม 2551). "NIST คู่มือหน่วย SI - กฎและอนุสัญญา Style" สถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติ. สืบค้นเมื่อ29 ธันวาคม 2552 .
  56. ^ "การแปลความหมายของระบบหน่วย (ระบบเมตริกของวัด) สำหรับประเทศสหรัฐอเมริกา" (PDF) ทะเบียนกลาง 73 (96): 28432–28433 9 พฤษภาคม 2551. FR Doc เลขที่ E8-11058 . สืบค้นเมื่อ28 ตุลาคม 2552 .
  57. ^ Williamson, Amelia A. (มีนาคม - เมษายน 2551) "ระยะเวลาหรือเครื่องหมายจุลภาค? สิบรูปแบบในช่วงเวลาและสถานที่" (PDF) บรรณาธิการวิทยาศาสตร์ . 31 (2): 42. เก็บถาวรจากต้นฉบับ (PDF)เมื่อ 28 กุมภาพันธ์ 2556 . สืบค้นเมื่อ19 พฤษภาคม 2555 .
  58. ^ "มาตรฐาน ISO 80000-1: 2009 (en) ปริมาณและหน่วยในอดีตที่ 1: ทั่วไป" องค์การระหว่างประเทศเพื่อการมาตรฐาน . 2552 . สืบค้นเมื่อ22 สิงหาคม 2556 .
  59. ^ "คำศัพท์สากลเกี่ยวกับมาตรวิทยา (VIM)" .
  60. ^ "1.16" (PDF) คำศัพท์สากลเกี่ยวกับมาตรวิทยา - แนวคิดพื้นฐานและทั่วไปและคำศัพท์ที่เกี่ยวข้อง (VIM) (ฉบับที่ 3) International Bureau of Weights and Measures (BIPM): Joint Committee for Guides in Metrology. 2555 . สืบค้นเมื่อ28 มีนาคม 2558 .
  61. ^ SV Guptaหน่วยวัด: อดีตปัจจุบันและอนาคต International System of Units , น. 16, สปริงเกอร์, 2552. ISBN  3642007384
  62. ^ “ โครงการอะโวกาโดร” . ห้องปฏิบัติการทางกายภาพแห่งชาติ. สืบค้นเมื่อ19 สิงหาคม 2553 .
  63. ^ "mise en pratique คืออะไร" . สำนักงานชั่งตวงวัดระหว่างประเทศ. สืบค้นเมื่อ10 พฤศจิกายน 2555 .
  64. ^ "International Committee for Weights and Measures - Proceedings of the 106th meeting" (PDF) .
  65. ^ "ข้อเสนอแนะของคณะกรรมการที่ปรึกษาสำหรับมวลและปริมาณที่เกี่ยวข้องกับคณะกรรมการชั่งตวงวัดระหว่างประเทศ" (PDF) การประชุมที่ 12 ของ CCM Sèvres: Bureau International des Poids et Mesures 26 มีนาคม 2553. สืบค้นจากต้นฉบับ (PDF)เมื่อ 14 พฤษภาคม 2556 . สืบค้นเมื่อ27 มิถุนายน 2555 .
  66. ^ "ข้อเสนอแนะของคณะกรรมการที่ปรึกษาสำหรับจำนวนของสาร - มาตรวิทยาเคมีไปยังคณะกรรมการชั่งตวงวัดระหว่างประเทศ" (PDF) ครั้งที่ 16 ของ CCQM Sèvres: Bureau International des Poids et Mesures 15–16 เมษายน 2553. สืบค้นจากต้นฉบับ (PDF)เมื่อ 14 พฤษภาคม 2556 . สืบค้นเมื่อ27 มิถุนายน 2555 .
  67. ^ "ข้อเสนอแนะของคณะกรรมการที่ปรึกษาสำหรับการวัดอุณหภูมิไปยังคณะกรรมการชั่งตวงวัดระหว่างประเทศ" (PDF) การประชุมมกอช . ครั้งที่ 25 Sèvres: Bureau International des Poids et Mesures 6–7 พฤษภาคม 2553. เก็บจากต้นฉบับ (PDF)เมื่อ 14 พฤษภาคม 2556 . สืบค้นเมื่อ27 มิถุนายน 2555 .
  68. ^ p. 221 - แมคกรีวี่
  69. ^ Foster, Marcus P. (2009), "การแยกแยะรูปแบบ SI จะรับประกันการแยกวิเคราะห์ที่ถูกต้อง", Proceedings of the Royal Society A , 465 (2104): 1227–1229, Bibcode : 2009RSPSA.465.1227F , doi : 10.1098 / rspa 2008.0343 , S2CID  62597962
  70. ^ "นิยามใหม่ของกิโลกรัม" . สหราชอาณาจักรแห่งชาติตรวจร่างกาย สืบค้นเมื่อ30 พฤศจิกายน 2557 .
  71. ^ "ภาคผนวก 1. การตัดสินใจของ CGPM CIPM และว่า" (PDF) BIPM น. 188 . สืบค้นเมื่อ27 เมษายน 2564 .
  72. ^ Wood, B. (3–4 พฤศจิกายน 2557). "รายงานผลการประชุมของกลุ่มงาน CODATA บนพื้นฐานค่าคงที่" (PDF) BIPM น. 7. [มาร์ตินผู้อำนวยการ BIPM] มิลตันตอบคำถามเกี่ยวกับสิ่งที่จะเกิดขึ้นถ้า ... CIPM หรือ CGPM ลงมติไม่เดินหน้าด้วยการกำหนดนิยามใหม่ของ SI เขาตอบว่าเขารู้สึกว่าเมื่อถึงเวลานั้นการตัดสินใจที่จะก้าวไปข้างหน้าควรถูกมองว่าเป็นข้อสรุปมาก่อน
  73. ^ "Commission Directive (EU) 2019/1258 ของ 23 กรกฎาคม 2019 แก้ไขเพิ่มเติมเพื่อจุดประสงค์ในการปรับตัวเพื่อความก้าวหน้าทางเทคนิคภาคผนวกของ Council Directive 80/181 / EEC เป็นเรื่องที่เกี่ยวกับคำจำกัดความของ SI หน่วยฐาน" EUR-Lex 23 กรกฎาคม 2562 . สืบค้นเมื่อ28 สิงหาคม 2562 .
  74. ^ ก ข "Amtliche Maßeinheitenในยูโรป้า 1842" [หน่วยอย่างเป็นทางการของวัดในยุโรป 1842] (เยอรมัน) สืบค้น26 มีนาคม 2554  Text version of Malaisé's book: CS1 maint: postscript ( ลิงค์ )Malaisé, Ferdinand von (1842) Theoretisch-Practischer Unterricht im Rechnen [การสอนเชิงทฤษฎีและปฏิบัติทางคณิตศาสตร์ ] (ภาษาเยอรมัน). มึนเคน: Verlag des Verf ได้ pp. 307-322 สืบค้นเมื่อ7 มกราคม 2556 .
  75. ^ "ชื่อ 'กิโลกรัม' " . สำนักงานชั่งตวงวัดระหว่างประเทศ . สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 14 พฤษภาคม 2554 . สืบค้นเมื่อ25 กรกฎาคม 2549 .
  76. ^ ก ข อัลเดอร์เคน (2002). มาตรการของทุกสิ่ง-The Seven-Year-Odyssey ที่เปลี่ยนโลก ลอนดอน: Abacus ISBN 978-0-349-11507-8.
  77. ^ ควินน์เทอร์รี่ (2012). จากสิ่งของอะตอมที่: BIPM และค้นหามาตรฐานการวัดที่ดีที่สุด Oxford University Press น. xxvii ISBN 978-0-19-530786-3. OCLC  705716998 เขา [วิลคินส์] เสนอสิ่งที่กลายเป็น ... ระบบเมตริกทศนิยมของฝรั่งเศส
  78. ^ วิลกินส์จอห์น (1668) "ปกเกล้า". การเขียนเรียงความที่มีต่อตัวจริงและภาษาปรัชญา ราชสมาคม. หน้า 190–194
    "การสืบพันธุ์ (33 MB)" (PDF) สืบค้นเมื่อ6 มีนาคม 2554 .; "ถอดความ" (PDF) สืบค้นเมื่อ6 มีนาคม 2554 .
  79. ^ “ มูตันกาเบรียล” . สมบูรณ์พจนานุกรมวิทยาศาสตร์ชีวประวัติ encyclopedia.com . 2008 สืบค้นเมื่อ30 ธันวาคม 2555 .
  80. ^ โอคอนเนอร์จอห์นเจ ; Robertson, Edmund F. (มกราคม 2004), "Gabriel Mouton" , MacTutor History of Mathematics archive , University of St Andrews.
  81. ^ ทาเวิร์นอร์โรเบิร์ต (2550). Smoot ของหู: มาตรการของมนุษยชาติ สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเยล ISBN 978-0-300-12492-7.
  82. ^ ก ข "ประวัติย่อของ SI" . สำนักงานชั่งตวงวัดระหว่างประเทศ. สืบค้นเมื่อ12 พฤศจิกายน 2555 .
  83. ^ ก ข ทันบริดจ์พอล (2535) ลอร์ดเคลวินอิทธิพลของเขาในการวัดไฟฟ้าและหน่วย Peter Pereginus Ltd. หน้า 42–46 ISBN 978-0-86341-237-0.
  84. ^ เอเวอเร็ตต์เอ็ด (พ.ศ. 2417) "รายงานฉบับแรกของคณะกรรมการเพื่อการคัดเลือกและการตั้งชื่อหน่วยพลวัตและไฟฟ้า" . รายงานผลการประชุมสี่สิบสามของสมาคมอังกฤษเพื่อความก้าวหน้าของวิทยาศาสตร์จัดขึ้นที่แบรดฟอในกันยายน 1873 : 222-225 สืบค้นเมื่อ28 สิงหาคม 2556 . ชื่อพิเศษถ้าสั้นและเหมาะสมจะ ... ดีกว่าการกำหนดชั่วคราว 'หน่วย CGS ของ ... '
  85. ^ ก ข เพจเชสเตอร์เอช; Vigoureux, Paul, eds. (20 พฤษภาคม 2518). สำนักงานระหว่างประเทศของน้ำหนักและมาตรการ 1875-1975: การเผยแพร่ NBS พิเศษ 420 วอชิงตันดีซี: สำนักมาตรฐานแห่งชาติ น. 12 .
  86. ^ ก ข แม็กซ์เวลล์เจซี (2416) ตำราในการผลิตไฟฟ้าและแม่เหล็ก 2 . ออกซ์ฟอร์ด: Clarendon Press ได้ pp. 242-245 สืบค้นเมื่อ12 พฤษภาคม 2554 .
  87. ^ Bigourdan, Guillaume (2012) [1901]. Le SystèmeMétrique Des Poids Et Mesures: Son Établissement Et Sa Propagation Graduelle, Avec L'histoire Des Opérations Qui Ont Servi ÀDéterminer Le Mètre Et Le Kilogram [ ระบบเมตริกของน้ำหนักและมาตรการ: การก่อตั้งและการแนะนำต่อเนื่องพร้อมประวัติความเป็นมา ของการดำเนินการที่ใช้ในการกำหนดมิเตอร์และกิโลกรัม ] (ในภาษาฝรั่งเศส) (โทรสาร ed.) Ulan Press. น. 176. มิดชิด  B009JT8UZU
  88. ^ Smeaton, William A. (2000). "มูลนิธิของระบบเมตริกในประเทศฝรั่งเศสในยุค 1790: ความสำคัญของเครื่องมือวัดแพลทินัมเอเตียนเลอนัวร์เรื่อง" ลาตินั่มโลหะ Rev 44 (3): 125-134 สืบค้นเมื่อ18 มิถุนายน 2556 .
  89. ^ "ความรุนแรงของแรงแม่เหล็กของโลกลดลงไปวัดสัมบูรณ์" (PDF) อ้างถึงวารสารต้องการ|journal=( ความช่วยเหลือ )
  90. ^ เนลสันโรเบิร์ตเอ (2524). "ฐานรากของระบบระหว่างประเทศของหน่วย (SI)" (PDF) ครูสอนฟิสิกส์ . 19 (9) : 597. Bibcode : 1981PhTea..19..596N . ดอย : 10.1119 / 1.2340901 .
  91. ^ “ อนุสัญญามิเตอร์” . Bureau International des Poids et Mesures . สืบค้นเมื่อ1 ตุลาคม 2555 .
  92. ^ McGreevy, Thomas (1997). คันนิงแฮมปีเตอร์ (เอ็ด) พื้นฐานของการวัด: เล่ม 2 - เมตริกและการปฏิบัติปัจจุบัน Pitcon Publishing (Chippenham) Ltd. หน้า 222–224 ISBN 978-0-948251-84-9.
  93. ^ ยี่หร่าโดนัลด์ (2545). น้ำหนักมาตรการและหน่วย Oxford University Press หน่วยสากล. ISBN 978-0-19-860522-5.
  94. ^ "ประวัติศาสตร์ตัวเลข: จิโอวานนี่ Giorgi" International Electrotechnical Commission . 2554 . สืบค้นเมื่อ5 เมษายน 2554 .
  95. ^ "Die gesetzlichen Einheiten in Deutschland" [รายชื่อหน่วยวัดในเยอรมนี] (PDF) (ภาษาเยอรมัน) Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) น. 6 . สืบค้นเมื่อ13 พฤศจิกายน 2555 .
  96. ^ "วัสดุที่มีรูพรุน: การซึมผ่าน" (PDF) ตัวบอกโมดูลวัสดุศาสตร์วัสดุ 3 . วัสดุศาสตร์และวิศวกรรม, ฝ่ายวิศวกรรมที่มหาวิทยาลัยเอดินเบอระ 2544 น. 3. เก็บไว้จากเดิม (PDF)เมื่อวันที่ 2 มิถุนายน 2013 สืบค้นเมื่อ13 พฤศจิกายน 2555 .
  97. ^ "BIPM - ความละเอียดที่ 6 ของ CGPM 9" Bipm.org . พ.ศ. 2491 . สืบค้นเมื่อ22 สิงหาคม 2560 .
  98. ^ "การแก้ปัญหาที่ 7 ของการประชุม 9 ของ CGPM (1948): การเขียนและการพิมพ์ของสัญลักษณ์หน่วยของตัวเลข" สำนักงานชั่งตวงวัดระหว่างประเทศ. สืบค้นเมื่อ6 พฤศจิกายน 2555 .
  99. ^ "BIPM - ความละเอียด 12 CGPM ที่ 11" Bipm.org . สืบค้นเมื่อ22 สิงหาคม 2560 .
  100. ^ เพจเชสเตอร์เอช; Vigoureux, Paul, eds. (20 พฤษภาคม 2518). สำนักงานระหว่างประเทศของน้ำหนักและมาตรการ 1875-1975: การเผยแพร่ NBS พิเศษ 420 วอชิงตันดีซี : สำนักมาตรฐานแห่งชาติ หน้า  238 –244
  101. ^ Secula, Erik M. (7 ตุลาคม 2557). "นิยามใหม่ของกิโลกรัมอดีต" . Nist.gov . สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 9 มกราคม 2017 . สืบค้นเมื่อ22 สิงหาคม 2560 .
  102. ^ McKenzie, AEE (2504) แม่เหล็กและเครื่องใช้ไฟฟ้า มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ น. 322.
  103. ^ Olthoff, Jim (2018). "สำหรับทุกเวลาสำหรับทุกประชาชน: วิธีการเปลี่ยนกิโลกรัม Empowers อุตสาหกรรม" NIST . ที่เก็บถาวรจากเดิมเมื่อวันที่ 16 มีนาคม 2020 สืบค้นเมื่อ14 เมษายน 2563 . ... International System of Units (SI) หรือที่เรียกกันว่าระบบเมตริก
  104. ^ ขคง หน้าเชสเตอร์เอช (1970). "ความสัมพันธ์ระหว่างระบบสมการแม่เหล็กไฟฟ้า". น. J. Phys . 38 (4): 421–424 ดอย : 10.1119 / 1.1976358 .
  105. ^ ก ข ค IEC 80000-6: 2008 ปริมาณและหน่วย - ส่วนที่ 6: แม่เหล็กไฟฟ้า
  106. ^ Carron, Neal (2015). "Babel of Units วิวัฒนาการของระบบหน่วยในแม่เหล็กไฟฟ้าคลาสสิก" arXiv : 1506.01951 [ phys.hist-ph ]
  107. ^ Trotter, Alexander Pelham (2454) ความสว่าง: การกระจายและการวัด ลอนดอน: Macmillan OCLC  458398735
  108. ^ IEEE / มาตรฐาน ASTM SI 10 ชาติอเมริกันมาตรฐานสำหรับการใช้งานของระบบหน่วย (SI): โมเดิร์นระบบเมตริก IEEEและมาตรฐาน ASTM 2559.

อ่านเพิ่มเติม

  • International Union of Pure and Applied Chemistry (1993). ปริมาณหน่วยและสัญลักษณ์ในเคมีเชิงกายภาพพิมพ์ครั้งที่ 2 Oxford: Blackwell Science ไอ 0-632-03583-8 . เวอร์ชันอิเล็กทรอนิกส์
  • ระบบหน่วยในแม่เหล็กไฟฟ้า
  • MW Keller และคณะ สามเหลี่ยมมาตรวิทยาโดยใช้วัตต์บาลานซ์ตัวเก็บประจุที่คำนวณได้และอุปกรณ์อุโมงค์อิเล็กตรอนเดี่ยว
  • "การ SI ปัจจุบันเห็นได้จากมุมมองของการเสนอใหม่ SI" แบร์รี่เอ็นเทย์เลอร์ Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology, Vol. 116 เลขที่ 6 ปจ. 797–807 พ.ย. - ธ.ค. 2554
  • BN Taylor, Ambler Thompson, International System of Units (SI) , National Institute of Standards and Technology 2008 edition, ISBN  1437915582

ลิงก์ภายนอก

เป็นทางการ
  • BIPM - เกี่ยวกับ BIPM (โฮมเพจ)
    • BIPM - หน่วยการวัด
    • โบรชัวร์ BIPM (อ้างอิง SI)
  • ISO 80000-1: 2009 ปริมาณและหน่วย - ส่วนที่ 1: ทั่วไป
  • NIST สิ่งพิมพ์อย่างเป็นทางการออนไลน์บน SI
    • NIST Special Publication 330, 2019 Edition: The International System of Units (SI)
    • NIST Special Publication 811, 2008 Edition: Guide for the use of the International System of Units
    • NIST Special Pub 814: การตีความ SI สำหรับนโยบายการแปลงเมตริกของสหรัฐอเมริกาและรัฐบาลกลาง
  • กฎสำหรับ SAE การใช้หน่วย SI (เมตริก)
  • International System of Unitsที่Curlie
  • EngNet แผนภูมิการแปลงเมตริกออนไลน์เครื่องคำนวณการแปลงเมตริกประเภท
ประวัติศาสตร์
  • คู่มือการใช้งานแพ็คเกจ LaTeX SIunitsให้ประวัติความเป็นมาของระบบ SI
การวิจัย
  • สามเหลี่ยมมาตรวิทยา
  • คำแนะนำของ ICWM 1 (CI-2005)
Language
  • Thai
  • Français
  • Deutsch
  • Arab
  • Português
  • Nederlands
  • Türkçe
  • Tiếng Việt
  • भारत
  • 日本語
  • 한국어
  • Hmoob
  • ខ្មែរ
  • Africa
  • Русский

©Copyright This page is based on the copyrighted Wikipedia article "/wiki/SI_unit" (Authors); it is used under the Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License. You may redistribute it, verbatim or modified, providing that you comply with the terms of the CC-BY-SA. Cookie-policy To contact us: mail to admin@tvd.wiki

TOP