även om det metriska systemet har förändrats och utvecklats sedan starten, har dess grundläggande begrepp knappast förändrats. Designad för transnationell användning bestod den av en grundläggande uppsättning måttenheter, nu kända som basenheter. Härledda enheter byggdes upp från basenheterna med hjälp av logiska snarare än empiriska relationer medan multiplar och submultipler av både bas och härledda enheter var decimalbaserade och identifierade med en standarduppsättning prefix.,

RealisationEdit

de basenheter som används i ett mätsystem måste vara genomförbara. Var och en av definitionerna av basenheterna i SI åtföljs av en definierad mise en pratique som i detalj beskriver minst ett sätt på vilket basenheten kan mätas., Om möjligt utvecklades definitioner av basenheterna så att alla laboratorier som är utrustade med lämpliga instrument skulle kunna förverkliga en standard utan att förlita sig på en artefakt som innehas av ett annat land. I praktiken sker en sådan realisering under överinseende av ett ömsesidigt acceptansavtal.

i SI definieras standardmetern som exakt 1/299, 792, 458 av det avstånd som ljuset färdas på en sekund. Förverkligandet av mätaren beror i sin tur på en exakt realisering av den andra., Det finns både astronomiska observationsmetoder och laboratoriemätmetoder som används för att realisera standardenheter. Eftersom ljusets hastighet nu är exakt definierad i termer av meter, resulterar inte mer exakt mätning av ljusets hastighet i en mer exakt siffra för dess hastighet i standardenheter, utan snarare en mer exakt definition av mätaren. Noggrannheten hos den uppmätta ljushastigheten anses ligga inom 1 m / s, och mätningens realisering ligger inom cirka 3 delar i 1 000 000 000 000, eller en andel av 0, 3×10−8:1.,

kilogrammet definierades ursprungligen som massan av en konstgjord artefakt av platina-iridium som hölls i ett laboratorium i Frankrike, tills den nya definitionen infördes i maj 2019. Kopior som gjordes 1879 vid tiden för artefacts tillverkning och distribueras till undertecknarna av meterkonventionen fungerar som de facto massstandarder i dessa länder. Ytterligare kopior har tillverkats sedan som ytterligare länder har anslutit sig till konventionen. Replikerna var föremål för periodisk validering i jämförelse med originalet, kallad IPK., Det blev uppenbart att antingen IPK eller replikerna eller båda försämrades och inte längre är jämförbara: de hade avvikit med 50 µg sedan tillverkningen, så figurativt var kilogrammets noggrannhet inte bättre än 5 delar i hundra miljoner eller en andel av 5×10-8:1. Den accepterade omdefinieringen av SI-basenheter ersatte IPK med en exakt definition av Planckkonstanten, som definierar kilogrammet i termer av andra och meter.,

Base and derived unit structureEdit

de metriska systemenheterna antogs ursprungligen eftersom de representerade grundläggande ortogonala mått för mätning som motsvarar hur vi uppfattar naturen: en rumslig dimension, en tidsdimension, en för tröghet, och senare en mer subtil för dimensionen av en ”osynlig substans” som kallas el eller mer allmänt, elektromagnetism., En och endast en enhet i var och en av dessa dimensioner definierades, till skillnad från äldre system där flera perceptuella kvantiteter med samma dimension var vanliga, som tum, fötter och varv eller Uns, pund och ton. Enheter för andra kvantiteter som område och volym, som också är rumsliga dimensionella kvantiteter, härleddes från de grundläggande genom logiska relationer, så att en enhet av kvadratisk yta till exempel var längdenheten kvadrerad.,

många härledda enheter användes redan före och under den tid det metriska systemet utvecklades, eftersom de representerade praktiska abstraktioner av vilka basenheter som definierades för systemet, särskilt inom vetenskaperna. Så analoga enheter skalades när det gäller enheterna i det nybildade metriska systemet, och deras namn antogs i systemet. Många av dessa var förknippade med elektromagnetism., Andra perceptuella enheter, som volym, som inte definierades i termer av basenheter, införlivades i systemet med definitioner i de metriska basenheterna, så att systemet var enkelt. Det växte i antal enheter, men systemet behöll en enhetlig struktur.

Decimal ratiosEdit

vissa sedvanliga system av vikter och mått hade duodecimala förhållanden, vilket innebar att kvantiteterna var bekvämt delbara med 2, 3, 4 och 6. Men det var svårt att göra aritmetik med saker som 1, 4 pund eller 1, 3 fot., Det fanns inget notationssystem för successiva fraktioner: till exempel var 1 trip 3 av en fot inte en tum eller någon annan enhet. Men systemet med att räkna i decimaler hade notation, och systemet hade den algebraiska egenskapen för multiplikativ stängning: en bråkdel av en bråkdel eller en multipel av en fraktion var en kvantitet i systemet, som 1 10 av 1 10 vilket är 1 100. Så en decimal radix blev förhållandet mellan enhetsstorlekar av det metriska systemet.,

prefix för multiplar och submultiplesEdit

i det metriska systemet följer multiplar och submultipler av enheter ett decimalmönster.,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., Konceptet att använda konsekventa klassiska (latinska eller grekiska) namn för prefixen föreslogs först i en rapport från den franska revolutionära kommissionen om vikter och åtgärder i maj 1793.: 89-96 prefixet kilo, till exempel, används för att multiplicera enheten med 1000, och prefixet milli är att indikera en tusendel av enheten. Kilogram och Kilometer är alltså tusen gram respektive meter, och en milligram respektive millimeter är en tusendels gram respektive meter. Dessa relationer kan skrivas symboliskt som:

i de tidiga dagarna fick multiplikatorer som var positiva krafter på tio grekiska härledda prefix som kilo-och mega -, och de som var negativa krafter på tio fick latinska härledda prefix som centi – och milli -. Men 1935 förlängningar till prefixsystemet följde inte denna konvention: prefixen nano – och mikro -, till exempel har grekiska rötter.:222-223 Under 19th century prefixet myria-, härstammar från det grekiska ordet μύριοι (mýrioi), användes som en multiplikator för 10000.,

När prefix appliceras på härledda enheter av areal och volym som uttrycks i längdenheter kvadrerade eller kubiska, appliceras kvadratiska och kubiska operatorer på längdenheten inklusive prefixet, såsom visas nedan.

prefix används vanligtvis inte för att indikera multiplar av en sekund större än 1; icke-SI-enheter av minut, timme och dag används istället. Å andra sidan används prefix för multiplar av icke-SI-volymenheten, liter (l, l) såsom milliliter (ml).,

CoherenceEdit

varje variant av det metriska systemet har en grad av samstämmighet—de härledda enheterna är direkt relaterade till basenheterna utan behov av mellanliggande konverteringsfaktorer., 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., När en uppsättning sammanhängande enheter har definierats kommer andra relationer i fysik som använder dessa enheter automatiskt att vara sanna. Därför kräver Einsteins massenergiekvation, E = mc2, inte främmande konstanter när de uttrycks i sammanhängande enheter.

CGS-systemet hade två energienheter, den erg som var relaterad till mekanik och kalori som var relaterad till termisk energi; så bara en av dem (erg) kunde ha ett sammanhängande förhållande till basenheterna. Samstämmighet var ett designmål för SI, vilket resulterade i att endast en energienhet definierades-joule.,

RationalisationEdit

Maxwells ekvationer av elektromagnetism innehöll en faktor som hänför sig till steradier, som är representativ för det faktum att elektriska laddningar och magnetfält kan anses utgå från en punkt och sprida lika i alla riktningar, dvs. sfäriskt. Denna faktor uppträdde olyckligt i många fysikekvationer som handlade om elektromagnetismens dimensionalitet och ibland andra saker.