Metrikus rendszer
bár a metrikus rendszer a kezdetektől fogva megváltozott és fejlődött, alapfogalmai alig változtak. A transznacionális használatra tervezték, egy alapvető mértékegységekből állt, amelyeket ma alapegységeknek neveznek. A származtatott egységek az alapegységekből épültek fel logikai, nem empirikus összefüggések felhasználásával, míg mind az alap -, mind a származtatott egységek többszörösei tizedes alapúak voltak, és egy szabványos előtagokkal azonosítottak.,
RealisationEdit
a méter eredetileg az Északi-sark és az Egyenlítő közötti távolság tízmilliomodrésze volt Párizson keresztül.
a mérési rendszerben használt alapegységeknek realizálhatónak kell lenniük. Az SI alapegységeinek mindegyik definícióját egy meghatározott mise en pratique kíséri, amely részletesen leírja az alapegység mérésének legalább egy módját., Ahol lehetséges, az alapegységek meghatározását úgy dolgozták ki, hogy a megfelelő eszközökkel felszerelt laboratóriumok képesek legyenek egy szabvány megvalósítására anélkül, hogy egy másik ország birtokában lévő műtárgyra támaszkodnának. A gyakorlatban az ilyen megvalósítás kölcsönös elfogadási megállapodás égisze alatt történik.
az SI-ben a standard méter pontosan 1/299, 792,458 annak a távolságnak a meghatározása,amelyet a fény egy másodperc alatt halad. A méter megvalósítása viszont a második pontos megvalósításától függ., Mind csillagászati megfigyelési módszerek, mind laboratóriumi mérési módszerek léteznek, amelyeket a standard méter egységeinek megvalósítására használnak. Mivel a fénysebességet most pontosan meghatározták a méter szempontjából, a fénysebesség pontosabb mérése nem eredményez pontosabb számot a sebességére standard egységekben, hanem a méter pontosabb meghatározását. A mért fénysebesség pontossága 1 m/s-on belül van, a méter megvalósítása pedig körülbelül 3 rész 1 000 000 000−ben, vagy 0, 3×10-8:1 arányban.,
a kilogrammot eredetileg egy franciaországi laboratóriumban tartott platina-irídium műtárgyának tömegeként határozták meg, amíg az új definíciót 2019 májusában be nem vezették. Az 1879-ben készült másolatok a műtárgy gyártásának idején, és a méter Egyezmény aláírói részére terjesztve, de facto tömegszabványként szolgálnak ezekben az országokban. További másolatokat gyártottak, mivel további országok csatlakoztak az egyezményhez. A másolatokat az eredetihez képest rendszeres validációnak vetették alá, az úgynevezett IPK-nak., Nyilvánvalóvá vált, hogy vagy az IPK, vagy a másolatok vagy mindkettő romlik, és már nem hasonlíthatók össze: a gyártás óta 50 µg-kal különböztek egymástól, így képletesen a kilogramm pontossága nem volt jobb, mint 5 rész százmillió vagy 5×10−8:1 arányban. Az SI bázisegységek elfogadott újradefiniálása felváltotta az IPK-t a Planck-állandó pontos meghatározásával, amely meghatározza a kilogrammot a második és a méter szempontjából.,
Alap, s a származtatott egység structureEdit
A metrikus rendszer bázis egység eredetileg elfogadott, mert képviselt alapvető ortogonális méretek a mérés megfelelő, hogy hogyan érzékeljük a természet: egy térbeli dimenzió, az idő dimenziója, az egyik a tehetetlenség, majd később, finomabb a dimenzió egy “láthatatlan anyag” – ként ismert villamosenergia-vagy általánosabban, elektromágnesesség., E dimenziók mindegyikében egyetlen egységet határoztak meg, ellentétben a régebbi rendszerekkel, ahol több észlelési mennyiség volt azonos dimenzióval, mint hüvelyk, láb, yard vagy uncia, font és tonna. Más mennyiségek egységei, mint például a terület és a térfogat, amelyek szintén térbeli dimenziós mennyiségek, logikai kapcsolatok alapján származtak az alapvető mennyiségekből, így például egy négyzet alakú terület egysége volt a hossza négyzet.,
sok származtatott egység már használatban volt a metrikus rendszer kialakulása előtt és alatt, mert a rendszer számára meghatározott bázisegységek kényelmes absztrakcióit képviselték, különösen a tudományokban. Tehát analóg egységeket méreteztek az újonnan létrehozott metrikus rendszer egységei, nevük pedig a rendszerbe került. Ezek közül sok az elektromágnesességhez kapcsolódott., Más észlelési egységeket, például a kötetet, amelyeket nem az alapegységek szempontjából határoztak meg, beépítették a rendszerbe a metrikus alapegységek definícióival, így a rendszer egyszerű maradt. Az egységek száma nőtt, de a rendszer egységes struktúrát tartott fenn.
decimális ratiosEdit
néhány szokásos súly-és mértékrendszernek duodecimális arányai voltak, ami azt jelentette, hogy a mennyiségek kényelmesen oszthatók 2, 3, 4 és 6-mal. De nehéz volt aritmetikát csinálni olyan dolgokkal, mint az 1⁄4 font vagy az 1⁄3 láb., Az egymást követő frakciók jelölési rendszere nem volt: például a láb 1⁄3-ból 1⁄3 nem volt hüvelyk vagy más egység. De a decimális arányokban történő számlálási rendszernek volt jelölése, és a rendszernek a multiplikatív lezárás algebrai tulajdonsága volt: egy frakció töredéke vagy egy frakció többszöröse volt a rendszerben, például 1⁄10 1⁄10, ami 1⁄100. Tehát egy tizedes radix lett a metrikus rendszer egységméreteinek aránya.,
többpólusú és submultiplesEdit
a metrikus rendszerben az egységek többszörösei és részpéldányai tizedes mintát követnek.,d>
A common set of decimal-based prefixes that have the effect of multiplication or division by an integer power of ten can be applied to units that are themselves too large or too small for practical use., Az előtagok egységes klasszikus (Latin vagy görög) nevének használatát először a francia forradalmi bizottság jelentésében javasolta 1793 májusában.: 89-96 a kilo előtag például az egység 1000-es szorzására szolgál, a milli előtag pedig az egység egy ezredik részének jelzésére szolgál. Így a kilogramm és a kilométer ezer gramm és méter, a milligramm és a milliméter pedig egy ezred gramm és méter. Ezek a kapcsolatok szimbolikusan írhatók:
a korai időkben, szorzók, hogy voltak pozitív tíz a tizenötödiken kaptak görög eredetű előtagok, mint kilo – s mega-, valamint azokat, amelyek negatív erők tíz kaptak, Latin eredetű előtag, pl. centi -, illetve a milli-. Az előtagrendszer 1935-ös kiterjesztései azonban nem követték ezt az egyezményt: a nano – és mikro-előtagok például görög gyökerekkel rendelkeznek.:222-223 a 19.században a Myria előtagot-amely a görög μύριοι (mýrioi) szóból származik-10000 szorzóként használták.,
amikor előtagokat alkalmazunk a tér és térfogat azon származtatott egységeire, amelyek négyzet vagy négyzet alakú egységekben vannak kifejezve, a négyzet-és kocka-operátorokat a hosszegységre, beleértve az előtagot is, az alábbiak szerint.
az előtagokat általában nem használják az 1-nél nagyobb másodperc többszörösének jelzésére; ehelyett a Perc, óra és nap nem SI egységeit használják. Másrészt az előtagokat a nem SI térfogategység többszörösére, a literre (l, L), például milliliterre (ml) használják.,
CoherenceEdit
James Clerk Maxwell nagy szerepet játszott a koherens CGS rendszer fogalmának kidolgozásában és a metrikus rendszer elektromos egységekre való kiterjesztésében.
a metrikus rendszer minden változatának koherenciája van-a származtatott egységek közvetlenül kapcsolódnak az alapegységekhez köztes konverziós tényezők nélkül., For example, in a coherent system the units of force, energy and power are chosen so that the equations
force | = | mass | × | acceleration |
energy | = | force | × | distance |
energy | = | power | × | time |
hold without the introduction of unit conversion factors., Miután meghatároztuk a koherens egységek halmazát, a fizikában más kapcsolatok, amelyek ezeket az egységeket használják, automatikusan igazak lesznek. Ezért Einstein tömeg-energia egyenlete, E = mc2, nem igényel idegen állandókat koherens egységekben kifejezve.
a CGS rendszernek két energiaegysége volt, az erg, amely a mechanikához és a hőenergiához kapcsolódó kalóriához kapcsolódott; így csak az egyik (az erg) tudott koherens kapcsolatot tartani az alapegységekkel. A koherencia az SI tervezési célja volt, amelynek eredményeként csak egy energiaegységet határoztak meg – a joule-t.,
Racionalisationedit
Maxwell elektromágnesességi egyenletei a szteradiánokra vonatkozó tényezőt tartalmaztak, ami azt a tényt reprezentálja, hogy az elektromos töltések és a mágneses mezők egy pontból származhatnak, és minden irányban egyformán terjednek, azaz gömbszerűen. Ez a tényező kínosan jelent meg a fizika számos egyenletében, amelyek az elektromágnesesség dimenziójával, néha más dolgokkal foglalkoznak.