Международная система единиц (СИ)¶
Международная система единиц (СИ) — система единиц физических величин, принятая в качестве основной и рекомендуемой для использования во всех областях науки и техники. Полное официальное наименование — Système international d’unités (фр.), сокращённо SI. В русскоязычной транслитерации используется аббревиатура СИ. Система основана на семи основных единицах, из которых выводятся все остальные (производные) единицы. СИ является современной формой метрической системы и наиболее широко используемой системой измерения в мире.
¶История создания
Предшественником СИ была метрическая система мер, разработанная во Франции в конце XVIII века. Первоначально она включала лишь единицы длины (метр) и массы (килограмм). В 1832 году немецкий математик Карл Фридрих Гаусс предложил систему единиц, основанную на миллиметре, миллиграмме и секунде, что положило начало абсолютным системам измерения.
В 1875 году семнадцать государств, включая Российскую империю, подписали Метрическую конвенцию, учредившую Международное бюро мер и весов (МБМВ) и Международный комитет мер и весов (МКМВ). В 1889 году были изготовлены международные прототипы метра и килограмма.
Решение о создании единой международной системы единиц было принято на XI Генеральной конференции по мерам и весам (ГКМВ) в 1960 году. Тогда же системе было присвоено название «Международная система единиц» и утверждена её сокращённая аббревиатура SI. В СССР СИ была введена в действие с 1 января 1963 года как рекомендуемая, а с 1980 года — как обязательная для всех областей народного хозяйства.
¶Основные единицы
СИ определяет семь основных единиц, которые считаются независимыми по размерности. До 2019 года большинство из них задавались через материальные эталоны, однако после реформы 2019 года все основные единицы привязаны к фундаментальным физическим константам.
| Величина | Единица | Обозначение | Определение (с 2019 года) |
|---|---|---|---|
| Время | секунда | с | Фиксированное значение частоты сверхтонкого перехода атома цезия-133: 9 192 631 770 Гц |
| Длина | метр | м | Фиксированное значение скорости света в вакууме: 299 792 458 м/с |
| Масса | килограмм | кг | Фиксированное значение постоянной Планка: 6,62607015×10⁻³⁴ Дж·с |
| Сила тока | ампер | А | Фиксированное значение элементарного заряда: 1,602176634×10⁻¹⁹ Кл |
| Температура | кельвин | К | Фиксированное значение постоянной Больцмана: 1,380649×10⁻²³ Дж/К |
| Количество вещества | моль | моль | Фиксированное значение постоянной Авогадро: 6,02214076×10²³ моль⁻¹ |
| Сила света | кандела | кд | Фиксированное значение световой эффективности монохроматического излучения частотой 540×10¹² Гц: 683 лм/Вт |
¶Производные единицы
Производные единицы образуются из основных с помощью математических операций умножения и деления. Многие из них имеют собственные наименования и обозначения. Наиболее распространённые:
- Ньютон (Н) — единица силы, 1 Н = 1 кг·м/с²
- Джоуль (Дж) — единица энергии, 1 Дж = 1 Н·м
- Ватт (Вт) — единица мощности, 1 Вт = 1 Дж/с
- Паскаль (Па) — единица давления, 1 Па = 1 Н/м²
- Вольт (В) — единица электрического напряжения
- Ом (Ом) — единица электрического сопротивления
- Герц (Гц) — единица частоты, 1 Гц = 1 с⁻¹
Для образования кратных и дольных единиц используются десятичные приставки — от квотта (10³⁰) до квекто (10⁻³⁰). Наиболее употребительные: кило (10³), мега (10⁶), гига (10⁹), милли (10⁻³), микро (10⁻⁶), нано (10⁻⁹).
¶Внесистемные единицы
Наряду с единицами СИ допускаются к применению некоторые внесистемные единицы, широко используемые в повседневной жизни и отдельных отраслях. К ним относятся: минута, час, сутки (для времени); литр (для объёма); тонна (для массы); градус Цельсия (для температуры); электронвольт (для энергии в физике); астрономическая единица, световой год и парсек (для расстояний в астрономии). В России правила использования единиц величин регулируются ГОСТ 8.417-2002, который устанавливает обязательность применения единиц СИ.
¶Реформа 2019 года
До 2019 года килограмм определялся как масса международного прототипа — платиноиридиевого цилиндра, хранящегося в МБМВ. Это создавало проблему: эталон мог изменять свою массу из-за загрязнения или эрозии поверхности. На XXVI ГКМВ в ноябре 2018 года было принято решение о переопределении четырёх основных единиц (килограмма, ампера, кельвина и моля) через фиксированные значения фундаментальных констант. Реформа вступила в силу 20 мая 2019 года. Таким образом, все единицы СИ теперь определяются через неизменные свойства природы, а не через артефакты.
¶Значение и применение
СИ обеспечивает единообразие измерений в науке, промышленности и торговле во всём мире. Универсальность системы позволяет учёным разных стран однозначно интерпретировать результаты экспериментов, а производителям — выпускать продукцию, совместимую с международными стандартами. В России применение СИ обязательно в государственном регулировании, образовании и официальном документообороте. Исключения допускаются лишь для некоторых традиционных единиц, используемых в быту и отдельных отраслях (например, карат в ювелирном деле или морская миля в навигации).
МЕЖДУНАРОДНАЯ СИСТЕМА ЕДИНИЦ, СИ, МЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ, ЭТАЛОНЫ, ГКМВ, МБМВ
BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.
На главную BFOmetr →