Internationaal meetsysteem (SI)

Het metrische systeem werd ontwikkeld ten tijde van de Franse revolutie, met normen voor de meter en kilogram op 22 juni 1799.

Het metrische systeem was een elegant decimaal systeem, waarbij eenheden van hetzelfde type werden gedefinieerd door de kracht van tien. De mate van scheiding was relatief eenvoudig, omdat de verschillende eenheden een naam kregen met voorwoorden die de grootteorde van de scheiding aangeven. Dus 1 kilogram was 1.000 gram, omdat kilo- staat voor 1.000.

In tegenstelling tot het Engelse systeem, waarbij 1 mijl 5.280 voet is en 1 gallon 16 kopjes (of 1.229 drams of 102.48 jiggers) is, had het metrische systeem een ​​duidelijke aantrekkingskracht op wetenschappers. In 1832 promootte de natuurkundige Karl Friedrich Gauss het metrische systeem zwaar en gebruikte het in zijn definitieve werk in elektromagnetica.

Formaliseren van metingen

De British Association for the Advancement of Science (BAAS) begon in de jaren 1860 met het codificeren van de behoefte aan een coherent meetsysteem binnen de wetenschappelijke gemeenschap. In 1874 introduceerde de BAAS het cgs (centimeter-gram-seconde) meetsysteem. Het cgs-systeem gebruikte de centimeter, gram en seconde als basiseenheden, met andere waarden afgeleid van die drie basiseenheden. De cgs-meting voor het magnetische veld was de gauss, vanwege het eerdere werk van Gauss over dit onderwerp.

In 1875 werd een uniforme meterconventie geïntroduceerd. Gedurende deze tijd was er een algemene trend om ervoor te zorgen dat eenheden praktisch waren voor hun gebruik in de relevante wetenschappelijke disciplines. Het cgs-systeem had enkele schaalfouten, vooral op het gebied van elektromagnetische straling, dus nieuwe eenheden zoals de ampère (voor elektrische stroom), ohm (voor elektrische weerstand) en volt (voor elektromotorische kracht) werden geïntroduceerd in de jaren 1880.

In 1889 is het systeem, op basis van de Algemene Conventie van Gewichten en Maten (of CGPM, de afkorting van de Franse naam), overgeschakeld naar nieuwe basiseenheden van meter, kilogram en seconde. Vanaf 1901 werd voorgesteld dat de introductie van nieuwe basiseenheden, zoals voor elektrische lading, het systeem zou kunnen voltooien. In 1954 werden de ampère, de Kelvin (voor temperatuur) en de candela (voor lichtsterkte) toegevoegd als basiseenheden.

De CGPM heeft het omgedoopt tot het internationale meetsysteem (of SI, van het Frans) Systeme International) in 1960. Sindsdien werd de mol toegevoegd als basisbedrag voor stof in 1974, waarmee het totale aantal basiseenheden op zeven kwam en het moderne SI-eenheidssysteem werd voltooid.

SI-basiseenheden

Het SI-eenheidssysteem bestaat uit zeven basiseenheden, met een aantal andere eenheden afgeleid van die basis. Hieronder staan ​​de basis SI-eenheden, samen met hun nauwkeurig definities, waaruit blijkt waarom het zo lang duurde om een ​​aantal te definiëren.

• meter (m) - De basiseenheid van lengte; bepaald door de lengte van het pad afgelegd door licht in een vacuüm gedurende een tijdsinterval van 1 / 299.792.458 seconde.
• kilogram (kg) - De basiseenheid van massa; gelijk aan de massa van het internationale prototype van de kilogram (in opdracht van de CGPM in 1889).
• seconde (n) - De basiseenheid van tijd; duur van 9.192.631.770 perioden van straling overeenkomend met de overgang tussen de twee hyperfijne niveaus van de grondtoestand in het cesium 133 atomen.
• ampère (A) - De basiseenheid van elektrische stroom; een constante stroom die, indien gehandhaafd in twee rechte parallelle geleiders van oneindige lengte, met een verwaarloosbare circuitdoorsnede en 1 meter uit elkaar geplaatst in vacuüm, tussen deze geleiders een kracht zou produceren gelijk aan 2 x 10^-7 newton per meter lengte.
• Kelvin (graden K) - De basiseenheid van thermodynamische temperatuur; de fractie 1 / 273.16 van de thermodynamische temperatuur van het drievoudige punt van water (het drievoudige punt is het punt in een fasediagram waar drie fasen naast elkaar bestaan ​​in evenwicht).
• mol (mol) - De basiseenheid van de substantie; de hoeveelheid substantie van een systeem dat evenveel elementaire entiteiten bevat als er atomen zijn in 0,012 kilogram koolstof 12. Wanneer de mol wordt gebruikt, moeten de elementaire entiteiten worden gespecificeerd en kunnen atomen, moleculen, ionen, elektronen, andere deeltjes zijn, of gespecificeerde groepen van dergelijke deeltjes.
• candela (cd) - De basiseenheid van lichtsterkte; de lichtsterkte, in een bepaalde richting, van een bron die monochromatische straling met een frequentie van 540 x 10 uitzendt¹² Hertz en dat heeft een stralingsintensiteit in die richting van 1/683 watt per steradiaan.

SI Afgeleide eenheden

Van deze basiseenheden worden veel andere eenheden afgeleid. De SI-eenheid voor snelheid is bijvoorbeeld m / s (meter per seconde), waarbij de basiseenheid van lengte en de basiseenheid van tijd worden gebruikt om de afgelegde lengte over een bepaalde tijdsperiode te bepalen.

Het zou onrealistisch zijn om alle afgeleide eenheden hier op te sommen, maar in het algemeen zullen, wanneer een term wordt gedefinieerd, de relevante SI-eenheden samen met hen worden geïntroduceerd. Als u op zoek bent naar een eenheid die niet is gedefinieerd, kijk dan op de pagina SI-eenheden van het National Institute of Standards & Technology.

Uitgegeven door Anne Marie Helmenstine, Ph.D.