Selv om det metriske systemet har endret og utviklet seg siden oppstarten, de grunnleggende konseptene har knapt endret. Designet for internasjonalt bruk, det besto av et grunnleggende sett av enheter for måling, nå kjent som base enheter. Avledet enheter ble bygget opp fra bunnen enheter ved hjelp av logiske snarere enn empiriske relasjoner mens multipler og submultiples av både base og avledede enheter ble desimal-basert og som er identifisert av et standard sett av prefikser.,

RealisationEdit

base-enheter i bruk et system for måling må være realistisk. Hver av definisjoner av base-enheter i SI er ledsaget av en definert mise en pratique som beskriver i detalj minst en måte som den grunnleggende enhet kan måles., Der det er mulig, definisjoner av base-enheter ble utviklet slik at alle laboratorier utstyrt med skikkelige instrumenter ville være i stand til å realisere en standard uten å være avhengig av en artefakt som innehas av et annet land. I praksis, slik realisasjon er gjort i regi av en gjensidig aksept arrangement.

I SI, standard meter er definert som akkurat 1/299,792,458 av avstanden lyset reiser i et sekund. Realiseringen av meter avhenger i sin tur på en presis forståelse av den andre., Det er både astronomisk observasjon metoder og laboratorium målemetoder som er brukt for å realisere enheter av standard meter. Fordi hastigheten på lyset er nå nøyaktig definert i form av meter, mer presis måling av hastigheten på lyset ikke resultere i et mer nøyaktig tall for hastighet i standard enheter, men heller en mer nøyaktig definisjon av meter. Nøyaktigheten av den målte hastigheten på lyset er ansett for å være innenfor 1 m/s, og realisering av meter er innenfor ca 3 deler i 1,000,000,000, eller en andel på 0.3×10−8:1.,

kilo ble opprinnelig definert som massen av en mann-laget utgravning av platina-iridium holdt i et laboratorium i Frankrike, inntil den nye definisjonen ble introdusert i Mai 2019. Kopier laget i 1879 på den tiden av artefakt er fabrikasjon og distribuert til undertegnet de Meters Convention tjene som de facto standarder av masse i disse landene. Ekstra kopier har blitt fabrikkert siden som flere land har sluttet seg til konvensjonen. Den kopier ble underlagt periodisk validering i forhold til den opprinnelige, kalt IPK., Det ble klart at enten IPK eller kopier eller begge var i ferd med å svekkes, og er ikke lenger sammenlignbare: de hadde skilte seg ved 50 µg siden fabrikasjon, så billedlig, nøyaktigheten av kilo var ikke bedre enn 5 deler i en hundre millioner kroner, eller en andel av 5×10−8:1. Den aksepterte redefinering av SI-base-enheter erstattet IPK med en presis definisjon av Planck-konstanten, som definerer kilo i form av andre og meter.,

Base og avledet enhet structureEdit

Det metriske systemet base enheter ble opprinnelig innført fordi de representerte grunnleggende ortogonale dimensjoner av målingen svarer til hvordan vi oppfatter naturen: en romlig dimensjon, en dimensjon tid, en for treghet, og senere, en mer subtil ett for dimensjonen av en «usynlig stoff», også kjent som elektrisitet eller mer generelt, elektromagnetisme., Én og bare én enhet i hver av disse dimensjonene ble definert, i motsetning til eldre systemer hvor flere perseptuelle mengder med samme dimensjon var utbredt, som tommer, fot og meter eller gram, pund og tonn. Enheter for andre mengder som areal og volum, noe som er også romlig dimensjonale mengder, ble hentet fra den grunnleggende seg av logiske relasjoner, slik at en enhet av square-området for eksempel, var den enhet av lengden squared.,

Mange avledet enheter allerede var i bruk før og under den tiden det metriske systemet utviklet seg, fordi de representerte praktisk abstraksjoner av hva base enheter ble definert for systemet, spesielt i realfag. Så analoge enheter ble skalert i form av enhetene i det nyetablerte metriske systemet, og deres navn ble vedtatt i systemet. Mange av disse var assosiert med elektromagnetisme., Andre perseptuell enheter, som volum, noe som ikke var definert i form av base-enheter, ble innlemmet i systemet med definisjoner i beregningen base-enheter, slik at systemet vært enkel. Den vokste i antall enheter, men systemet beholdt en enhetlig struktur.

Desimal ratiosEdit

Noen vanlige systemer for mål og vekt hadde duodecimal forholdstall, som betydde mengder var beleilig delelig med 2, 3, 4, og 6. Men det var vanskelig å utføre aritmetiske operasjoner med ting som 1⁄4 pund eller 1⁄3 fot., Det var ikke noe system av notasjon for påfølgende fraksjoner: for eksempel, 1⁄3 av 1⁄3 av en fot var ikke en tomme eller noen annen enhet. Men systemet til å telle i desimal forholdstall hadde notasjon, og systemet hadde den algebraiske holderen for multiplicative lukking: en brøkdel av en brøkdel, eller et multiplum av en brøkdel var et antall i systemet, som 1⁄10 av 1⁄10 som er 1⁄100. Så en desimal radix ble forholdet mellom enhet størrelser av det metriske systemet.,

Prefikser for multipler og submultiplesEdit

I det metriske systemet, multipler og submultiples av enheter følger en desimal mønster.,d>

k 1000 103 hecto h 100 102 deca da 10 101

(none) (none) 1 100 deci d 0.,1 10−1 centi c 0.01 10−2 milli m 0.001 10−3 micro μ 0.000001 10−6 nano n 0.,000000001 10−9 pico p 0.000000000001 10−12

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., Konseptet med å bruke konsekvent klassisk (Latin eller gresk) navn for prefikser ble først foreslått i en rapport fra den franske Revolusjonære Kommisjonen på Vekter og Tiltak i Mai 1793.:89-96 prefiks kilo, for eksempel, brukes til å multiplisere enhet av 1000, og prefikset milli er å indikere en ett-tusen del av enheten. Dermed kilo og kilometer er tusen gram og meter henholdsvis, og et milligram og millimeter er en tusendel av et gram og meters henholdsvis. Disse relasjonene kan være skrevet symbolsk som:

I de tidlige dager, multiplikatorer som var positive krefter av ti ble gitt gresk-avledet prefikser for eksempel kilo – og mega-, og de som var negative krefter av ti ble gitt Latin-avledet prefikser for eksempel centi – og milli-. Imidlertid, 1935 utvidelser til prefikset system ikke følge denne konvensjonen: prefikser nano – og mikro-for eksempel har greske røtter.:222-223 i Løpet av det 19. århundre prefiks myria-, avledet fra det greske ordet μύριοι (mýrioi), ble brukt som en multiplikator for 10000.,

Ved å anvende prefikser avledede enheter av areal og volum som er uttrykt i enheter av lengde squared eller cubed, torget og kuben operatører er brukt til enhet av lengden inkludert prefiks, som illustrert nedenfor.

Prefikser er vanligvis ikke brukes til å indikere multipler av en annen som er større enn 1, den ikke-SI-enheter for minutt, time og dag er brukt i stedet. På den annen side, prefikser brukes for multipler av den ikke-SI-enhet for volum, liter (l, L), for eksempel milliliter (ml).,

CoherenceEdit

Hver variant av det metriske systemet har en viss grad av sammenheng—det avledede enheter er direkte relatert til base-enheter uten behov for mellomliggende omregningsfaktorer., 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., Når et sett av sammenhengende enheter har blitt definert, andre relasjoner i fysikk som bruker disse enhetene vil automatisk være sant. Derfor, Einsteins masse energi likningen E = mc 2, krever ikke ekstra konstanter når det uttrykkes i sammenhengende enheter.

CGS-systemet hadde to enheter av energi, erg som var i slekt å mekanikk og kalori som var knyttet til termisk energi, så bare en av dem (erg) kunne tåle et sammenhengende forhold til base-enheter. Sammenhengen var en design sikte på å SI, som resulterte i bare én enhet av energi blir definert – joule.,

RationalisationEdit

Maxwell ‘ s ligninger av elektromagnetisme inneholdt en faktor knyttet til steradians, representant for det faktum at elektriske ladninger og magnetiske felt kan anses å stamme fra et punkt og stråler likt i alle retninger, dvs. sfærisk. Denne faktoren viste seg klønete i mange formler i fysikk arbeider med dimensionality av elektromagnetisme og noen ganger andre ting.