Internationales Messsystem (SI)

Das metrische System wurde zur Zeit der Französischen Revolution entwickelt und am 22. Juni 1799 auf Meter und Kilogramm festgelegt.

Das metrische System war ein elegantes Dezimalsystem, bei dem Einheiten gleichen Typs durch die Zehnerpotenz definiert wurden. Der Grad der Trennung war relativ einfach, da die verschiedenen Einheiten mit Vorwörtern benannt wurden, die die Größenordnung der Trennung angeben. Somit war 1 Kilogramm 1.000 Gramm, weil Kilo- steht für 1.000.

Im Gegensatz zum englischen System, bei dem 1 Meile 5.280 Fuß und 1 Gallone 16 Tassen (oder 1.229 Drams oder 102,48 Jigger) sind, hat das metrische System die Wissenschaftler offensichtlich angesprochen. Der Physiker Karl Friedrich Gauß förderte 1832 das metrische System stark und verwendete es für seine endgültige Arbeit in der Elektromagnetik.

Messung formalisieren

Die britische Vereinigung zur Förderung der Wissenschaft (BAAS) begann in den 1860er Jahren mit der Kodifizierung der Notwendigkeit eines kohärenten Messsystems innerhalb der wissenschaftlichen Gemeinschaft. 1874 führte die BAAS das cgs-Maßsystem (Zentimeter-Gramm-Sekunde) ein. Das cgs-System verwendete Zentimeter, Gramm und Sekunde als Basiseinheiten, wobei andere Werte von diesen drei Basiseinheiten abgeleitet wurden. Die cgs Messung für das Magnetfeld war die Gauß, aufgrund von Gauß 'früherer Arbeit zu diesem Thema.

Im Jahr 1875 wurde eine einheitliche Zählerkonvention eingeführt. Während dieser Zeit gab es einen allgemeinen Trend, sicherzustellen, dass die Einheiten für ihren Einsatz in den relevanten wissenschaftlichen Disziplinen praktisch sind. Das Cgs-System wies einige Skalierungsfehler auf, insbesondere im Bereich der Elektromagnetik, weshalb in den 1880er Jahren neue Einheiten wie Ampere (für elektrischen Strom), Ohm (für elektrischen Widerstand) und Volt (für elektromotorische Kraft) eingeführt wurden.

Im Jahr 1889 wurde das System gemäß der Allgemeinen Konvention für Maße und Gewichte (oder CGPM, Abkürzung des französischen Namens) auf neue Basiseinheiten für Meter, Kilogramm und Sekunde umgestellt. Es wurde vorgeschlagen, ab 1901 neue Basiseinheiten einzuführen, beispielsweise für die elektrische Aufladung, um das System zu vervollständigen. 1954 wurden Ampere, Kelvin (für Temperatur) und Candela (für Lichtstärke) als Basiseinheiten hinzugefügt.

Das CGPM benannte es in International System of Measurement (oder SI, von den Franzosen) um Systeme International) im Jahr 1960. Seitdem wurde die Mol als Grundmenge für den Stoff im Jahr 1974 hinzugefügt, wodurch die Gesamtzahl der Basiseinheiten auf sieben stieg und das moderne SI-Einheitensystem vervollständigt wurde.

SI-Basiseinheiten

Das SI-Einheitensystem besteht aus sieben Basiseinheiten, von denen eine Reihe weiterer Einheiten abgeleitet ist. Unten sind die Basis-SI-Einheiten zusammen mit ihren präzise Definitionen, die zeigen, warum es so lange gedauert hat, einige davon zu definieren.

• meter (m) - Die Basiseinheit der Länge; bestimmt durch die Länge des Weges, den das Licht im Vakuum während eines Zeitintervalls von 1 / 299,792,458 Sekunden zurücklegt.
• Kilogramm (kg) - Die Basiseinheit der Masse; gleich der Masse des internationalen Kilogramm-Prototyps (1889 von der CGPM in Auftrag gegeben).
• Sekunde (n) - Die Basiseinheit der Zeit; Dauer von 9.192.631.770 Strahlungsperioden, die dem Übergang zwischen den beiden Hyperfeinstufen des Grundzustands in den Cäsium-133-Atomen entsprechen.
• Ampere (A) - Die Basiseinheit des elektrischen Stroms; Ein konstanter Strom, der, wenn er in zwei geraden parallelen Leitern von unendlicher Länge mit vernachlässigbarem Querschnitt und einem Abstand von 1 m im Vakuum gehalten würde, zwischen diesen Leitern eine Kraft von 2 x 10 erzeugen würde^-7 Newton pro Meter Länge.
• Kelvin (Grad K) - Die Basiseinheit der thermodynamischen Temperatur; der Bruchteil 1 / 273.16 der thermodynamischen Temperatur des Tripelpunktes von Wasser (der Tripelpunkt ist der Punkt in einem Phasendiagramm, an dem drei Phasen im Gleichgewicht nebeneinander existieren).
• Mol - Die Grundeinheit der Substanz; die Menge der Substanz eines Systems, die so viele Elementareinheiten enthält, wie Atome in 0,012 Kilogramm Kohlenstoff 12 enthalten. Wenn das Mol verwendet wird, müssen die Elementareinheiten spezifiziert werden und können Atome, Moleküle, Ionen, Elektronen, andere Teilchen sein, oder spezifizierte Gruppen solcher Partikel.
• candela (cd) - Die Basiseinheit der Lichtstärke; die Lichtstärke einer Quelle, die monochromatische Strahlung mit einer Frequenz von 540 x 10 emittiert, in einer bestimmten Richtung¹² Hertz und das hat eine Strahlungsintensität in dieser Richtung von 1/683 Watt pro Steradiant.

SI abgeleitete Einheiten

Von diesen Basiseinheiten werden viele andere Einheiten abgeleitet. Beispielsweise ist die SI-Einheit für die Geschwindigkeit m / s (Meter pro Sekunde), wobei die Basislängeneinheit und die Basiszeiteinheit verwendet werden, um die über einen bestimmten Zeitraum zurückgelegte Länge zu bestimmen.

Alle abgeleiteten Einheiten hier aufzulisten wäre unrealistisch, aber im Allgemeinen werden bei der Definition eines Begriffs die relevanten SI-Einheiten zusammen mit diesen eingeführt. Wenn Sie nach einer Einheit suchen, die nicht definiert ist, besuchen Sie die Seite SI-Einheiten des National Institute of Standards & Technology.

Herausgegeben von Anne Marie Helmenstine, Ph.D..