Jednostki podstawowe Systemu Międzynarodowego to siedem niezależnych jednostek miary (lub jednostek podstawowych ) Systemu Międzynarodowego, z których wszystkie inne jednostki, znane jako jednostki pochodne , są otrzymywane w drodze analizy wymiarowej .
Zakłada się, że jednostki te są niezależne, o ile umożliwiają pomiar niezależnych wielkości fizycznych . Jednak definicja jednostki może obejmować definicję innych jednostek.
Definicje podstawowych jednostek systemu międzynarodowego wykorzystują odtwarzalne zjawiska fizyczne.
Jedynie kilogram był nadal definiowany w odniesieniu do materialnego przedmiotu, który mógł ulec zniszczeniu, ale ta szczególność się skończyła 20 maja 2019 r, po decyzji podjętej w listopad 2018przez Generalną Konferencję Miar i Wag .
Fizyczny rozmiar | Symbol wielkości | Symbol wymiaru | Nazwa od jednostki |
Symbol z jednostki |
Opis |
---|---|---|---|---|---|
Długość | , Itd. | L | metr | m |
Miernik „definiuje się przyjmując stałą wartość liczbową prędkości światła w próżni, c , równą 299 792 458, gdy jest ona wyrażona wm / s , przy czym druga jest definiowana jako funkcja ∆ ν Cs ” . Zanim 20 maja 2019 r, miernik był „długością ścieżki pokonywanej w próżni przez światło w okresie 1/299 792 458 sekundy” . Historycznie, pierwsza oficjalna i praktyczna definicja metra (1791) odnosiła się do obwodu Ziemi i była równa 1/20 000 000 południka geograficznego. Wcześniej miernik jako proponowaną uniwersalną dziesiętną jednostkę miary definiowano jako długość wahadła, które oscyluje z półokresem sekundy. |
Masa | m | M | kilogram | kg |
Kilogram „definiuje się poprzez wartość liczbową stałą Plancka, h , ustalona na 6.626 070 15 X 10 -34 J s (lub kg m 2 s -1 ), licznik, a drugi jest określona jako funkcja c i ∆ ν Cs ” . Zanim 20 maja 2019 r, kilogram był masą międzynarodowego prototypu kilograma. Ten ostatni, złożony ze stopu platyny i irydu (90% / 10%), jest przechowywany w Międzynarodowym Biurze Miar w Sèvres we Francji . Historycznie, kilogram (pierwotnie nazywany grobem ) był definiowany jako masa jednego decymetra sześciennego ( dm 3 ) wody lub jednego litra wody. Gram zdefiniowano jako masę centymetra sześciennego wody o temperaturze 4 ° C , co odpowiada maksymalnej gęstości . |
Czas , czas trwania | t | T | druga | s |
Druga „jest zdefiniowany poprzez stałą wartość liczbową częstotliwości cezu hemibursztynianu v Cs , częstotliwość nadsubtelnym przejścia do stanu podstawowego z nienaruszonej cezu 133 atom , który jest równy 9 192 631 770, gdy jest ona wyrażona w Hz , jednostka równa s −1 ” . Zanim 20 maja 2019 rdrugi to „czas trwania 9 192 631 770 okresów promieniowania odpowiadającego przejściu między dwoma nadsubtelnymi poziomami stanu podstawowego atomu cezu-133 ” w temperaturze zera absolutnego . Drugi został pierwotnie określony na podstawie długości ziemskiego dnia, podzielonego na 24 godziny po 60 minut, z których każda trwała 60 sekund (lub 86 400 sekund w przypadku dnia). |
Energia elektryczna | ja | amper | W |
Amper „jest definiowany przez ustalenie wartości liczbowej ładunku elementarnego e równego 1,602 176 634 × 10 −19, gdy jest wyrażony w C , jednostce równej As , a druga jest zdefiniowana jako funkcja ∆ ν Cs ” . Zanim 20 maja 2019 r, amper był „natężeniem stałego prądu, który utrzymywany w dwóch równoległych, prostoliniowych przewodnikach o nieskończonej długości, o pomijalnym przekroju kołowym i umieszczonych w próżni w odległości jednego metra od siebie, wytwarzałby między tymi przewodnikami siłę równą do 2 × 10–7 niutonów na metr długości ” . |
|
Temperatura termodynamiczna | T | Θ ( theta ) | kelwin | K. |
Kelwin „jest zdefiniowany poprzez stałą wartość liczbową od stałej Boltzmanna , K , równy 1,380 649 x 10 -23 , gdy jest ona wyrażona w J K -1 , jednostki równej kg m 2 s -2 K -1 , na kilogram licznik i sekundę definiuje się jako funkcję h , c i ∆ ν Cs ” . Zanim 20 maja 2019 rThe kelwin było „frakcja 1 / 273,16 termodynamicznej temperatury punktu potrójnego w wodzie ” . |
Ilość materii | nie | NIE | kret | mol |
„Kret zawiera dokładnie 6,022 140 76 × 10 23 elementarne byty. „ Ta liczba elementarnych bytów nazywana jest liczbą Avogadro . Zanim 20 maja 2019 r, mol był „ilością materii w układzie zawierającym tyle elementarnych jednostek, ile atomów jest w 0,012 kilograma węgla 12 ” . „Używając mola, elementy elementarne muszą być określone i mogą to być atomy, cząsteczki, jony, elektrony, inne cząstki lub określone grupy takich cząstek. " |
Natężenie światła | jot | kandela | Płyta CD |
Kandela ”jest definiowana przez przyjęcie cyfrowej wartości zadanej skuteczności świetlnej promieniowania monochromatycznego o częstotliwości 540 x 10 12 Hz , równej 683 wyrażonej w lm W -1 , jednostce równej cd sr W −1 lub cd sr kg −1 m −2 s 3 , kilogram, licznik i sekundę definiuje się jako funkcję h , c oraz ∆ ν Cs ” . Zanim 20 maja 2019 rkandela była „światłością w danym kierunku źródła, które emituje monochromatyczne promieniowanie o częstotliwości 540 × 10 12 Hz i którego energochłonność w tym kierunku wynosi 1/683 wata na steradian ” . |
W przeszłości podstawowymi jednostkami oparto na zjawiska fizyczne ( frakcja średnia naziemnej słoneczne dni na sekundę , oscylację wahadła , a następnie dziesięć milionowa Część połowy południka naziemnej na metr , itd. ). Jednak pomiary te nie były łatwe do przenoszenia ani powtarzalne i okazało się, że nie zostały zdefiniowane w wystarczająco precyzyjny sposób.
Obecnie niektóre jednostki podstawowe używają innych definicji, czasami poprzez jednostki pochodne (amper jest definiowany przez odniesienie do miernika i niutona). Jednostki podstawowe nie są zatem już ściśle od siebie niezależne, ale są to wielkości fizyczne, którym pozwalają na zmierzenie.
System międzynarodowy jest spadkobiercą przyjętego w 1946 roku systemu MKSA (metr-kilogram-sekunda-amper), który, jak sama nazwa wskazuje, opierał się na czterech niezależnych jednostkach. Kelvina , a kandela dodano 1954 następnie mola 1971.
Podstawowymi jednostkami systemu międzynarodowego wszystkie zostały na nowo podczas 26 -tego Generalna Konferencja Miar ( 13 - 16 listopada 2018 w Wersalu ), od siedmiu stałych fizycznych, których wartość została określona dokładna definitywnie. Ta reforma weszła w życie w dniu20 maja 2019 r. Nowe stałe to:
gdzie jednostki herc , dżul , kulomb , lumen i wat , które mają odpowiednio symbol Hz, J, C, lm i W, są powiązane z jednostkami sekunda , metr , kilogram , amper , kelwin , mol i kandela , które mają odpowiednio dla symbolu s, m, kg, A, K, mol i cd, zgodnie z zależnościami Hz = s −1 , J = m 2 kg s −2 , C = A s , lm = cd m 2 m −2 = cd sr , a W = m 2 kg s −3 .