النظام الدولي للوحدات
في النظام الدولي للوحدات ( SI ، يختصر من الفرنسية SYSTEME الدولي (دي يوحد) ) هو شكل حديث من النظام المتري . إنه نظام القياس الوحيد الذي يتمتع بوضع رسمي في كل بلد تقريبًا في العالم. وهو يتألف من نظام متماسك من وحدات القياس يبدأ بسبع وحدات أساسية ، وهي الثانية (وحدة الوقت مع الرموز) ، متر ( الطول ، م) ، كيلوغرام ( كتلة ، كجم) ، أمبير (التيار الكهربائي ، A) ، كلفن ( درجة الحرارة الديناميكية الحرارية ، K) ، المول ( كمية المادة ، مول) ، والكانديلا ( شدة الإضاءة ، cd). يسمح النظام بعدد غير محدود من الوحدات الإضافية ، تسمى الوحدات المشتقة ، والتي يمكن تمثيلها دائمًا كمنتجات لقوى الوحدات الأساسية. [ملحوظة 1] تم تزويد اثنتين وعشرين وحدة مشتقة بأسماء ورموز خاصة. [ملحوظة 2] يمكن استخدام الوحدات الأساسية السبع والوحدات المشتقة الـ 22 ذات الأسماء والرموز الخاصة معًا للتعبير عن الوحدات المشتقة الأخرى ، [الملاحظة 3] والتي تم اعتمادها لتسهيل قياس الكميات المتنوعة. يوفر SI أيضًا عشرين بادئة لأسماء الوحدات ورموز الوحدات التي يمكن استخدامها عند تحديد مضاعفات الأس العشرة (أي العشري) والمضاعفات الفرعية لوحدات النظام الدولي للوحدات. يهدف SI إلى أن يكون نظامًا متطورًا ؛ يتم إنشاء وحدات والبادئات ويتم تعديل تعريفات الوحدة من خلال اتفاق دولي والتكنولوجيا من قياس أوجه التقدم ودقة القياسات يحسن.

وحدات SI الأساسية | ||
رمز | اسم | كمية |
س | ثانيا | زمن |
م | متر | الطول |
كلغ | كيلوغرام | كتلة |
أ | أمبير | التيار الكهربائي |
ك | كلفن | درجة الحرارة الديناميكية الحرارية |
مول | خلد | كمية المادة |
قرص مضغوط | كانديلا | شدة الإضاءة |
SI تحديد الثوابت | ||
رمز | اسم | القيمة الدقيقة |
Δ ν سي اس | تردد الانتقال فائق الدقة من Cs | 9 192 631 770 هرتز |
ج | سرعة الضوء | 299 792 458 م / ث |
ح | ثابت بلانك | 6،626 070 15 × 10 -34 J⋅s |
ه | شحنة أولية | 1،602 176 634 × 10 -19 C |
ك | ثابت بولتزمان | 1.380 649 × 10 23 جول / ك |
N A | ثابت أفوجادرو | 6.022 140 76 × 10 23 مول −1 |
ك سي دي | فعالية مضيئة منإشعاع 540 تيرا هرتز | 683 م / ث |
منذ عام 2019 ، تم تحديد مقادير جميع وحدات SI من خلال الإعلان عن القيم العددية الدقيقة لسبعة ثوابت محددة عند التعبير عنها من حيث وحدات SI الخاصة بهم. هذه الثوابت المحددة هي سرعة الضوء في الفراغ ، ج ، وتواتر الانتقال فائق الدقة للسيزيوم Δ ν Cs ، وثابت بلانك h ، والشحنة الأولية e ، وثابت بولتزمان k ، وثابت أفوجادرو N A ، وفعالية الإضاءة K cd . تتراوح طبيعة الثوابت المحددة من الثوابت الأساسية للطبيعة مثل c إلى الثابت التقني البحت K cd . قبل عام 2019 ، لم تكن h و e و k و N A محددة مسبقًا ولكنها كانت كميات مقاسة بدقة شديدة. في عام 2019 ، تم إصلاح قيمها من خلال التعريف لأفضل تقديراتها في ذلك الوقت ، مما يضمن الاستمرارية مع التعريفات السابقة للوحدات الأساسية. تتمثل إحدى نتائج إعادة تعريف النظام الدولي للوحدات في أن التمييز بين الوحدات الأساسية والوحدات المشتقة ليس ضروريًا من حيث المبدأ ، حيث يمكن إنشاء أي وحدة مباشرة من الثوابت السبعة المحددة. [2] : 129
الطريقة الحالية لتعريف SI هي نتيجة لتحرك استمر لعقود من الزمن نحو صياغة مجردة ومثالية بشكل متزايد يتم فيها فصل إدراك الوحدات من الناحية المفاهيمية عن التعريفات. والنتيجة هي أنه مع تطور العلم والتقنيات ، يمكن تقديم إنجازات جديدة ومتفوقة دون الحاجة إلى إعادة تعريف الوحدة. تتمثل إحدى مشكلات المصنوعات اليدوية في إمكانية فقدها أو إتلافها أو تغييرها ؛ والشيء الآخر هو أنها تقدم شكوكًا لا يمكن تقليلها بالتقدم في العلوم والتكنولوجيا. كانت آخر قطعة أثرية استخدمتها SI هي النموذج الأولي الدولي للكيلوغرام ، وهي أسطوانة من البلاتين إيريديوم .
كان الدافع الأصلي لتطوير SI تنوع الوحدات التي نشأت داخل سنتيمتر غرام الثانية (CGS) أنظمة (على وجه التحديد التناقض بين أنظمة وحدات كهرباء و حدات الكهرومغناطيسية ) وعدم وجود تنسيق بين مختلف التخصصات التي استخدمتها. في المؤتمر العام للأوزان والمقاييس : (الفرنسية المؤتمر جنرال أوزان والقياسات ، التي أنشئت من قبل - CGPM) اتفاقية المتر جلبت من عام 1875، العديد من معا المنظمات الدولية لوضع تعريفات ومعايير نظام جديد ولتوحيد قواعد لكتابة وتقديم القياسات. تم نشر النظام في عام 1960 كنتيجة لمبادرة بدأت في عام 1948 ، لذلك فهو يعتمد على نظام الوحدات المتر - كيلوجرام - ثانية (MKS) بدلاً من أي بديل من CGS.
مقدمة

النظام الدولي للوحدات، أو SI، [2] : 123 هو عشري [ملاحظة 4] و متري [ملاحظة 5] نظام الوحدات التي أنشئت في عام 1960 وتحديثها دوريا منذ ذلك الحين. تتمتع SI بوضع رسمي في معظم البلدان ، [ملاحظة 6] بما في ذلك الولايات المتحدة ، [ملاحظة 8] كندا ، والمملكة المتحدة ، على الرغم من أن هذه البلدان الثلاثة هي من بين عدد قليل من الدول التي ، بدرجات متفاوتة ، تواصل استخدام أنظمتهم المعتادة. ومع ذلك ، مع هذا المستوى شبه العالمي من القبول ، فإن نظام SI "تم استخدامه في جميع أنحاء العالم كنظام مفضل للوحدات ، واللغة الأساسية للعلوم والتكنولوجيا والصناعة والتجارة." [2] : 123
الأنواع الأخرى الوحيدة من أنظمة القياس التي لا تزال تستخدم على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم هي أنظمة القياس العرفية في الولايات المتحدة وإمبراطورية ، ويتم تعريفها قانونًا من حيث نظام SI . [ملاحظة 9] هناك أنظمة قياس أخرى أقل انتشارًا تُستخدم أحيانًا في مناطق معينة من العالم. بالإضافة إلى ذلك ، هناك العديد من الوحدات الفردية التي لا تنتمي إلى النظام الدولي للوحدات والتي لا تنتمي إلى أي نظام شامل للوحدات ، ولكنها مع ذلك لا تزال تستخدم بانتظام في مجالات ومناطق معينة. يتم تعريف هاتين الفئتين من الوحدات أيضًا بشكل قانوني من حيث وحدات SI. [الملاحظة 10]
السيطرة على الجسم
تم إنشاء SI والمحافظة عليه من قبل المؤتمر العام للأوزان والمقاييس (CGPM [الملاحظة 11] ). [4] من الناحية العملية ، تتبع CGPM توصيات اللجنة الاستشارية للوحدات (CCU) ، وهي الهيئة الفعلية التي تجري المداولات الفنية المتعلقة بالتطورات العلمية والتكنولوجية الجديدة المتعلقة بتعريف الوحدات و SI. تقدم CCU تقاريرها إلى اللجنة الدولية للأوزان والمقاييس (CIPM [الملاحظة 12] ) ، والتي بدورها تقدم تقاريرها إلى CGPM. انظر أدناه لمزيد من التفاصيل.
يتم جمع جميع القرارات والتوصيات المتعلقة بالوحدات في كتيب يسمى النظام الدولي للوحدات (SI) [الملاحظة 13] ، والذي ينشره المكتب الدولي للأوزان والمقاييس (BIPM [الملاحظة 14] ) ويتم تحديثه بشكل دوري.
نظرة عامة على الوحدات
وحدات SI الأساسية
يختار SI سبع وحدات لتعمل كوحدات أساسية ، تقابل سبع كميات فيزيائية أساسية. [ملحوظة 15] هما الثاني برمز s ، وهو وحدة SI للكمية المادية للوقت ؛ و متر ، رمز م ، وحدة SI لل طول . كيلوغرام ( كجم ، وحدة الكتلة ) ؛ أمبير ( أ ، تيار كهربائي ) ؛ كلفن ( K ، درجة الحرارة الديناميكية الحرارية ) ؛ الخلد ( مول ، كمية المادة ) ؛ و كانديلا ( مؤتمر نزع السلاح ، كثافة مضيئة ). [2] لاحظ أن "اختيار الوحدات الأساسية لم يكن فريدًا على الإطلاق ، ولكنه نما تاريخيًا وأصبح مألوفًا لمستخدمي SI". [2] : 126 يمكن التعبير عن جميع الوحدات في SI من حيث الوحدات الأساسية ، وتعمل الوحدات الأساسية كمجموعة مفضلة للتعبير عن العلاقات بين الوحدات أو تحليلها.
الوحدات المشتقة من النظام الدولي للوحدات
يسمح النظام بعدد غير محدود من الوحدات الإضافية ، تسمى الوحدات المشتقة ، والتي يمكن تمثيلها دائمًا كمنتجات لقوى للوحدات الأساسية ، ربما بمضاعف رقمي غير بديهي. عندما يكون هذا المضاعف واحدًا ، تسمى الوحدة وحدة مشتقة متماسكة . [ملاحظة 16] تشكل الوحدات المشتقة الأساسية والمتماسكة من النظام الدولي معًا نظامًا متماسكًا من الوحدات ( مجموعة وحدات النظام الدولي المتماسكة ). [الملاحظة 17] تم تزويد اثنتين وعشرين وحدة مشتقة متماسكة بأسماء ورموز خاصة. [ملاحظة 18] يمكن استخدام الوحدات الأساسية السبع والوحدات المشتقة الـ 22 ذات الأسماء والرموز الخاصة معًا للتعبير عن الوحدات المشتقة الأخرى ، [الملاحظة 19] والتي تم اعتمادها لتسهيل قياس الكميات المتنوعة.
قبل التعريفات المعتمدة في عام 2018 ، تم تعريف SI من خلال سبع وحدات أساسية تم إنشاء الوحدات المشتقة منها كمنتجات لقوى الوحدات الأساسية. إن تحديد SI من خلال تثبيت القيم العددية لسبعة ثوابت تعريفية له تأثير على أن هذا التمييز ، من حيث المبدأ ، ليس ضروريًا ، حيث يمكن إنشاء جميع الوحدات والقاعدة وكذلك الوحدات المشتقة مباشرةً من تحديد الثوابت. ومع ذلك ، يتم الحفاظ على مفهوم الوحدات الأساسية والمشتقة لأنها مفيدة وراسخة تاريخياً. [6]
البادئات المترية SI والطبيعة العشرية لنظام SI
مثل جميع الأنظمة المترية ، يستخدم النظام الدولي للوحدات البادئات المترية لإنشاء مجموعة من الوحدات التي تكون مضاعفات عشرية لبعضها البعض على نطاق واسع بشكل منهجي لنفس الكمية المادية.
على سبيل المثال ، في حين أن وحدة الطول المتماسكة هي العداد ، [ملاحظة 20] توفر SI نطاقًا كاملاً من وحدات الطول الأصغر والأكبر ، والتي قد يكون أي منها أكثر ملاءمة لأي تطبيق معين - على سبيل المثال ، مسافات القيادة عادة يُعطى بالكيلومترات (الرمز كم ) وليس بالأمتار. هنا ترمز البادئة المترية " kilo- " (الرمز "k") إلى عامل 1000 ؛ هكذا،1 كم =1000 م . [الملاحظة 21]
يوفر الإصدار الحالي من SI عشرين بادئة مترية تشير إلى قوى عشرية تتراوح من 10 −24 إلى 10 24 . [2] : 143-4 بصرف النظر عن بادئات 1/100 و 1/10 و 10 و 100 ، كل الآحاد الأخرى هي قوى 1000.
بشكل عام ، بالنظر إلى أي وحدة متماسكة تحمل اسمًا ورمزًا منفصلين ، [ملاحظة 22] يشكل المرء وحدة جديدة ببساطة عن طريق إضافة بادئة مترية مناسبة إلى اسم الوحدة المتماسكة (ورمز البادئة المقابل لرمز الوحدة). نظرًا لأن البادئة المترية تشير إلى قوة معينة من عشرة ، فإن الوحدة الجديدة دائمًا ما تكون مضاعفًا أو مضاعفًا فرعيًا للوحدة المتماسكة. وبالتالي ، فإن التحويل بين الوحدات داخل SI يكون دائمًا من خلال قوة عشرة ؛ هذا هو السبب في أن نظام SI (والأنظمة المترية بشكل عام) يسمى الأنظمة العشرية لوحدات القياس . [7] [الملاحظة 23]
تشكل المجموعة المكونة من رمز البادئة المرفقة برمز الوحدة (على سبيل المثال " كم " ، " سم ") رمزًا جديدًا للوحدة لا يمكن فصله. يمكن رفع هذا الرمز الجديد إلى قوة موجبة أو سالبة ويمكن دمجه مع رموز الوحدة الأخرى لتشكيل رموز وحدة مركبة. [2] : 143 على سبيل المثال ، g / cm 3 هي وحدة كثافة SI ، حيث يتم تفسير cm 3 على أنها ( cm ) 3 .
وحدات النظام الدولي المتماسكة وغير المتماسكة
عند استخدام البادئات مع وحدات SI المتماسكة ، فإن الوحدات الناتجة لم تعد متماسكة ، لأن البادئة تقدم عاملاً عدديًا غير واحد. [2] : 137 الاستثناء الوحيد هو الكيلوغرام ، وحدة النظام الدولي المتماسكة الوحيدة التي يتضمن اسمها ورمزها ، لأسباب تاريخية ، بادئة. [الملاحظة 24]
تتكون المجموعة الكاملة لوحدات النظام الدولي للوحدات من كل من المجموعة المتماسكة والمضاعفات والمضاعفات الفرعية للوحدات المتماسكة التي تشكلت باستخدام بادئات النظام الدولي للوحدات. [2] : 138 على سبيل المثال ، المتر ، الكيلومتر ، السنتيمتر ، النانومتر ، إلخ ، كلها وحدات طولية للنظام الدولي للوحدات (SI) ، على الرغم من أن المتر هو وحدة SI متماسكة . بيان مماثل ينطبق على الوحدات المشتقة: على سبيل المثال ، كجم / م 3 ، جم / دسم 3 ، جم / سم 3 ، Pg / كم 3 ، إلخ ، كلها وحدات كثافة SI ، ولكن من بينها ، فقط كجم / م 3 هي و متماسكة وحدة SI.
علاوة على ذلك ، فإن المقياس هو وحدة الطول المتماسكة الوحيدة في النظام الدولي للوحدات. تحتوي كل كمية مادية بالضبط على وحدة SI متماسكة واحدة ، على الرغم من أن هذه الوحدة يمكن التعبير عنها بأشكال مختلفة باستخدام بعض الأسماء والرموز الخاصة. [2] : 140 على سبيل المثال ، يمكن كتابة وحدة النظام الدولي المتماسكة للزخم الخطي إما كجم / م / ث أو كنوز ، وكلا النموذجين قيد الاستخدام (على سبيل المثال ، قارن على التوالي هنا [8] : 205 وهنا [ 9] : 135 ).
من ناحية أخرى ، قد تشترك عدة كميات مختلفة في نفس وحدة SI المتماسكة. على سبيل المثال، جول في كلفن هو وحدة SI متماسكة لمدة كميات مختلفة: السعة الحرارية و الكون . علاوة على ذلك ، قد تكون نفس وحدة النظام الدولي المتماسكة وحدة أساسية في سياق واحد ، ولكنها وحدة مشتقة متماسكة في سياق آخر. على سبيل المثال، أمبير هو وحدة SI متماسكة لكل من التيار الكهربائي و قوة محركة مغناطيسية ، وإنما هو وحدة قاعدة في الحالة الأولى ووحدة المستمدة في الأخير. [2] : 140 [الملاحظة 26]
الوحدات غير المسموح بها في النظام الدولي للوحدات
هناك مجموعة خاصة من الوحدات تسمى "وحدات غير تابعة للنظام الدولي للوحدات" مقبولة للاستخدام مع النظام الدولي للوحدات ". [2] : 145 راجع الوحدات غير التابعة للنظام الدولي للوحدات المذكورة في SI للحصول على قائمة كاملة. تتطلب معظم هذه العوامل ، من أجل تحويلها إلى وحدة SI المقابلة ، عوامل تحويل ليست قوى العشرة. بعض الأمثلة الشائعة لهذه الوحدات هي الوحدات الزمنية المعتادة ، أي الدقيقة (عامل التحويل 60 ثانية / دقيقة ، منذ دقيقة واحدة =60 ث ) ، الساعة (3600 ثانية ) واليوم (86 400 ق )؛ الدرجة (لقياس زوايا الطائرة ،1 درجة =π/180 راد ) ؛ و electronvolt (وحدة طاقة ،1 فولت =1.602 176 634 × 10 −19 ج ).
وحدات جديدة
يهدف SI إلى أن يكون نظامًا متطورًا ؛ وحدات [ملاحظة 27] يتم إنشاؤها والبادئات ويتم تعديل تعريفات الوحدة من خلال اتفاق دولي والتكنولوجيا من قياس أوجه التقدم ودقة القياسات يحسن.
تحديد مقادير الوحدات
منذ عام 2019 ، تم تحديد أحجام جميع وحدات SI بطريقة مجردة ، والتي يتم فصلها من الناحية المفاهيمية عن أي إدراك عملي لها. [2] : 126 [ملاحظة 28] على وجه التحديد ، يتم تعريف وحدات النظام الدولي للوحدات من خلال التصريح بأن سبعة ثوابت تعريفية [2] : 125-9 لها قيم عددية معينة عند التعبير عنها بدلالة وحدات النظام الدولي الخاصة بها. من المحتمل أن تكون أكثر هذه الثوابت شهرة على نطاق واسع هي سرعة الضوء في الفراغ ، c ، والتي في SI بالتعريف لها القيمة الدقيقة لـ c =299 792 458 م / ث . الثوابت الستة الأخرى هي، وتواتر الانتقال فائق الدقة للسيزيوم ؛ ح ، ثابت بلانك ؛ ه ، الشحنة الأولية ؛ ك ، ثابت بولتزمان ؛ N A ، و ثابت أفوجادرو . و K cd ، الفعالية المضيئة للإشعاع أحادي اللون للتردد540 × 10 12 هرتز . [ملاحظة 29] تتراوح طبيعة الثوابت المحددة من الثوابت الأساسية للطبيعة مثل c إلى الثابت التقني البحت K cd . [2] : 128-9 قبل عام 2019 ، لم يتم تحديد h و e و k و N A مسبقًا ولكنها كانت كميات مقاسة بدقة شديدة. في عام 2019 ، تم إصلاح قيمها من خلال التعريف لأفضل تقديراتها في ذلك الوقت ، مما يضمن الاستمرارية مع التعريفات السابقة للوحدات الأساسية.
فيما يتعلق بالإدراك ، فإن ما يُعتقد أنه أفضل الإنجازات العملية الحالية للوحدات موصوفة في ما يسمى " mises en pratique " ، [الملاحظة 30] والتي تم نشرها أيضًا من قبل BIPM. [12] إن الطبيعة المجردة لتعريفات الوحدات هي التي تجعل من الممكن تحسين وتغيير الميزانيات في الممارسة مع تطور العلم والتكنولوجيا دون الحاجة إلى تغيير التعريفات الفعلية نفسها. [الملاحظة 33]
بمعنى ما ، فإن طريقة تعريف وحدات النظام الدولي (SI) ليست أكثر تجريدًا من الطريقة التي يتم بها تعريف الوحدات المشتقة تقليديًا من حيث الوحدات الأساسية. ضع في اعتبارك وحدة مشتقة معينة ، على سبيل المثال ، الجول ، وحدة الطاقة. تعريفه من حيث الوحدات الأساسية هو kg ⋅ m 2 / s 2 . حتى لو توفرت الإدراك العملي للمتر والكيلوغرام والثاني ، فإن الإدراك العملي للجول يتطلب نوعًا من الإشارة إلى التعريف المادي الأساسي للعمل أو الطاقة - بعض الإجراءات الفيزيائية الفعلية لتحقيق الطاقة في مقدار جول واحد بحيث يمكن مقارنته بمثيلات الطاقة الأخرى (مثل محتوى الطاقة من البنزين الذي يوضع في السيارة أو الكهرباء التي يتم توصيلها إلى المنزل).
الوضع مع تحديد الثوابت وجميع وحدات SI مماثل. في الواقع ، من الناحية الحسابية البحتة ، يتم تعريف وحدات SI كما لو أعلنا أن وحدات الثابت المحددة هي الآن الوحدات الأساسية ، مع جميع وحدات SI الأخرى المشتقة. لتوضيح ذلك ، لاحظ أولاً أنه يمكن اعتبار كل ثابت محدد على أنه يحدد حجم وحدة قياس الثابت المحدد ؛ [2] : 128 على سبيل المثال ، يعرف تعريف c الوحدة م / ث على أنها1 م / ث = ج/299 792 458 (سرعة متر واحد في الثانية تساوي واحدًا 299 792 458 عشر من سرعة الضوء). بهذه الطريقة ، تحدد الثوابت المحددة مباشرة الوحدات السبع التالية: هرتز ( هرتز ) ، وهي وحدة من الكمية المادية للتردد (لاحظ أنه يمكن أن تنشأ المشاكل عند التعامل مع التردد أو ثابت بلانك لأن وحدات القياس الزاوي (الدورة) أو راديان) في SI. [13] [14] [15] [16] [17] ) ؛ في متر في الثانية ( م / ث )، وهي وحدة من السرعة؛ جول-ثانية ( J⋅s ) ، وحدة عمل ؛ كولوم ( C ) ، وحدة شحنة كهربائية ؛ جول لكل كلفن ( J / K )، وهي وحدة كل من الكون و السعة الحرارية . الخلد العكسي ( مول 1 ) ، وحدة من ثابت التحويل بين كمية المادة وعدد الكيانات الأولية (الذرات ، الجزيئات ، إلخ) ؛ و التجويف في واط ( م / ث )، وحدة ثابت التحويل بين القوة البدنية التي يحملها الإشعاع الكهرومغناطيسي والقدرة الذاتية للأن الإشعاع نفسه لإنتاج الإدراك البصري للسطوع في البشر. علاوة على ذلك ، يمكن للمرء أن يُظهر ، باستخدام التحليل البعدي ، أن كل وحدة SI متماسكة (سواء كانت قاعدة أو مشتقة) يمكن كتابتها كمنتج فريد لقوى وحدات تعريف SI (في تشبيه كامل لحقيقة أن كل SI مشتق متماسك يمكن كتابة الوحدة كمنتج فريد لقوى وحدات SI الأساسية). على سبيل المثال ، يمكن كتابة الكيلوجرام بالصيغة kg = ( Hz ) ( J⋅s ) / ( m / s ) 2 . [ملاحظة 34] وبالتالي ، يتم تعريف الكيلوجرام من حيث الثوابت الثلاثة المحددة Δ ν Cs و c و h لأنه من ناحية ، تحدد هذه الثوابت الثلاثة المحددة على التوالي الوحدات Hz و m / s و J⋅s ، [ملحوظة 35] بينما ، من ناحية أخرى ، يمكن كتابة الكيلوغرام بدلالة هذه الوحدات الثلاث ، أي kg = ( Hz ) ( J⋅s ) / ( m / s ) 2 . [ملحوظة 36] صحيح أن السؤال عن كيفية معرفة الكيلوجرام عمليًا سيكون مفتوحًا في هذه المرحلة ، لكن هذا لا يختلف حقًا عن حقيقة أن السؤال عن كيفية إدراك الجول فعليًا في الممارسة لا يزال مفتوح من حيث المبدأ حتى بعد أن يحقق المرء الإنجازات العملية للمتر والكيلوغرام والثاني.
تتمثل إحدى نتائج إعادة تعريف النظام الدولي للوحدات في أن التمييز بين الوحدات الأساسية والوحدات المشتقة ليس ضروريًا من حيث المبدأ ، حيث يمكن إنشاء أي وحدة مباشرة من الثوابت السبعة المحددة. ومع ذلك ، يتم الاحتفاظ بالتمييز لأنه "مفيد وراسخ تاريخيًا" ، وأيضًا لأن سلسلة معايير ISO / IEC 80000 [الملاحظة 37] تحدد الكميات الأساسية والمشتقة التي تحتوي بالضرورة على وحدات SI المقابلة. [2] : 129
تحديد الثوابت الأساسية مقابل طرق التعريف الأخرى
الطريقة الحالية لتعريف نظام SI هي نتيجة لتحرك استمر لعقود طويلة نحو صياغة مجردة ومثالية بشكل متزايد يتم فيها فصل إدراك الوحدات من الناحية المفاهيمية عن التعريفات. [2] : 126
الميزة العظيمة للقيام بذلك بهذه الطريقة هي أنه مع تطور العلم والتقنيات ، قد يتم تقديم إنجازات جديدة ومتفوقة دون الحاجة إلى إعادة تعريف الوحدات. [ملاحظة 31] يمكن الآن إدراك الوحدات "بدقة تقتصر في النهاية فقط على البنية الكمومية للطبيعة وقدراتنا التقنية ولكن ليس من خلال التعريفات نفسها. [ملاحظة 32] يمكن استخدام أي معادلة صالحة للفيزياء تتعلق بتعريف الثوابت بوحدة ما لتحقيق الوحدة ، وبالتالي خلق فرص للابتكار ... مع زيادة الدقة مع تقدم التكنولوجيا. [2] : 122 من الناحية العملية ، تقدم اللجان الاستشارية CIPM ما يسمى بـ " mises en pratique " (تقنيات عملية) ، [12] وهي أوصاف لما يُعتقد حاليًا أنه أفضل الإنجازات التجريبية للوحدات. [20]
يفتقر هذا النظام إلى البساطة المفاهيمية لاستخدام المصنوعات اليدوية (يشار إليها بالنماذج الأولية ) كتحقيق للوحدات لتحديد تلك الوحدات: مع النماذج الأولية ، يكون التعريف والإدراك واحدًا واحدًا. [ملحوظة 38] ومع ذلك ، فإن استخدام المصنوعات اليدوية له عيبان رئيسيان ، بمجرد أن يكون ذلك ممكنًا تقنيًا وعلميًا ، يؤدي إلى التخلي عنها كوسيلة لتحديد الوحدات. [ملاحظة 42] أحد العيوب الرئيسية هو أن القطع الأثرية يمكن أن تُفقد أو تتلف [الملاحظة 44] أو تتغير. [ملاحظة 45] الآخر هو أنهم لا يستطيعون الاستفادة إلى حد كبير من التقدم في العلوم والتكنولوجيا. آخر قطعة أثرية استخدمتها SI كانت النموذج الأولي الدولي للكيلوغرام (IPK) ، وهو أسطوانة خاصة من البلاتين إيريديوم ؛ من عام 1889 إلى عام 2019 ، كان الكيلوجرام بحكم التعريف يساوي كتلة IPK. أدت المخاوف المتعلقة باستقراره من ناحية ، والتقدم في القياسات الدقيقة لثابت بلانك وثابت أفوجادرو من ناحية أخرى ، إلى مراجعة تعريف الوحدات الأساسية ، التي دخلت حيز التنفيذ في 20 مايو 2019. [27] هذا كان التغيير الأكبر في نظام SI منذ أن تم تحديده وتأسيسه رسميًا لأول مرة في عام 1960 ، وأدى إلى التعريفات الموضحة أعلاه. [28]
في الماضي ، كانت هناك أيضًا طرق أخرى مختلفة لتعريف بعض وحدات SI. استخدم أحدهم حالة فيزيائية معينة لمادة معينة ( النقطة الثلاثية للماء ، والتي تم استخدامها في تعريف كلفن [29] : 113-4 ) ؛ أشار آخرون إلى الوصفات التجريبية المثالية [2] : 125 (كما في حالة تعريف SI السابق للأمبير [29] : 113 وتعريف SI السابق (الذي صدر أصلاً في 1979) للكانديلا [29] : 115 ).
في المستقبل ، قد يتم تعديل مجموعة تعريف الثوابت التي يستخدمها النظام الدولي للوحدات عند العثور على ثوابت أكثر ثباتًا ، أو إذا اتضح أنه يمكن قياس الثوابت الأخرى بدقة أكبر. [الملاحظة 46]
تاريخ
كان الدافع الأصلي لتطوير SI تنوع الوحدات التي نشأت داخل سنتيمتر غرام الثانية (CGS) أنظمة (على وجه التحديد التناقض بين أنظمة وحدات كهرباء و حدات الكهرومغناطيسية ) وعدم وجود تنسيق بين مختلف التخصصات التي استخدمتها. في المؤتمر العام للأوزان والمقاييس : (الفرنسية المؤتمر جنرال أوزان والقياسات ، التي أنشئت من قبل - CGPM) اتفاقية المتر جلبت من عام 1875، العديد من معا المنظمات الدولية لوضع تعريفات ومعايير نظام جديد ولتوحيد قواعد لكتابة وتقديم القياسات.
اعتمدت في عام 1889، واستخدام نظام MKS الوحدات نجح نظام سنتيمتر غرام الثاني من وحدات (CGS) في التجارة و الهندسة . كان نظام المتر والكيلوغرام بمثابة الأساس لتطوير النظام الدولي للوحدات (المختصر SI) ، والذي يعمل الآن كمعيار دولي. لهذا السبب ، تم استبدال معايير نظام CGS تدريجياً بمعايير مترية مدمجة من نظام MKS. [30]
في عام 1901 ، اقترح جيوفاني جيورجي على Associazione elettrotecnica italiana
(AEI) أن هذا النظام ، الممتد بوحدة رابعة يتم أخذها من وحدات الكهرومغناطيسية ، يمكن استخدامه كنظام دولي. [31] تم الترويج لهذا النظام بقوة من قبل المهندس الكهربائي جورج أ . كامبل . [32]تم نشر النظام الدولي في عام 1960 ، بناءً على وحدات MKS ، كنتيجة لمبادرة بدأت في عام 1948.
السلطة المسيطرة
يتم تنظيم SI وتطويرها باستمرار من قبل ثلاث منظمات دولية تم تأسيسها في عام 1875 بموجب شروط اتفاقية المتر . هم المؤتمر العام للأوزان والمقاييس (CGPM [الملاحظة 11] ) ، واللجنة الدولية للأوزان والمقاييس (CIPM [الملاحظة 12] ) ، والمكتب الدولي للأوزان والمقاييس (BIPM [الملاحظة 14] ). تقع السلطة النهائية على عاتق CGPM ، وهي هيئة عامة تعمل من خلالها الدول الأعضاء [الملاحظة 48] معًا بشأن المسائل المتعلقة بعلوم القياس ومعايير القياس ؛ يجتمع عادة كل أربع سنوات. [33] تنتخب CGPM لجنة CIPM ، وهي لجنة مكونة من 18 شخصًا من العلماء البارزين. تعمل CIPM بناءً على مشورة عدد من لجانها الاستشارية ، والتي تجمع خبراء العالم في مجالاتهم المحددة كمستشارين في المسائل العلمية والتقنية. [34] [ملاحظة 49] إحدى هذه اللجان هي اللجنة الاستشارية للوحدات (CCU) ، وهي مسؤولة عن الأمور المتعلقة بتطوير النظام الدولي للوحدات (SI) ، وإعداد الإصدارات المتعاقبة من كتيب SI ، و تقديم المشورة إلى CIPM بشأن الأمور المتعلقة بوحدات القياس. [35] إن CCU هي التي تنظر بالتفصيل في جميع التطورات العلمية والتكنولوجية الجديدة المتعلقة بتعريف الوحدات و SI. من الناحية العملية ، عندما يتعلق الأمر بتعريف SI ، فإن CGPM ببساطة توافق رسميًا على توصيات CIPM ، والتي بدورها تتبع نصيحة CCU.
تضم CCU الأعضاء التاليين: [36] [37] المختبرات الوطنية للدول الأعضاء في CGPM المكلفة بوضع المعايير الوطنية. [الملاحظة 50] المنظمات الحكومية الدولية والهيئات الدولية ذات الصلة ؛ [الملاحظة 51] اللجان أو اللجان الدولية. [ملاحظة 52] الاتحادات العلمية. [ملاحظة 53] الأعضاء الشخصيين ؛ [ملاحظة 54] ، وباعتبارها بحكم منصبه عضوا من جميع اللجان الاستشارية، و مدير BIPM .
يتم جمع جميع القرارات والتوصيات المتعلقة بالوحدات في كتيب يسمى النظام الدولي للوحدات (SI) [2] [الملاحظة 13] ، والذي يتم نشره بواسطة BIPM ويتم تحديثه بشكل دوري.
الوحدات والبادئات
النظام الدولي للوحدات يتكون من مجموعة من الوحدات الأساسية ، الوحدات المشتقة ، ومجموعة من مضاعفات على أساس العشرية التي تستخدم البادئات . [29] : 103-106 الوحدات ، باستثناء الوحدات المسبوقة ، [الملاحظة 55] تشكل نظامًا متماسكًا من الوحدات ، والذي يعتمد على نظام الكميات بطريقة تجعل المعادلات بين القيم العددية المعبر عنها في وحدات متماسكة نفس الشكل ، بما في ذلك العوامل العددية ، مثل المعادلات المقابلة بين الكميات. على سبيل المثال، 1 N = 1 كجم × 1 م / ث 2 ويقول ان واحد نيوتن هو القوة المطلوبة ل تسريع كتلة واحدة كيلوغرام في واحد متر في الثانية المربعة ، وذات الصلة من خلال مبدأ التماسك على المعادلة المتعلقة الكميات المقابلة : F = م × أ .
تنطبق الوحدات المشتقة على الكميات المشتقة ، والتي يمكن التعبير عنها بحكم التعريف من حيث الكميات الأساسية ، وبالتالي فهي ليست مستقلة ؛ على سبيل المثال ، الموصلية الكهربائية هي معكوس المقاومة الكهربائية ، ونتيجة لذلك فإن سيمنز هو معكوس أوم ، وبالمثل ، يمكن استبدال أوم وسيمنز بنسبة أمبير وفولت ، لأن هذه الكميات تحمل علاقة محددة ببعضها البعض. [ملاحظة 56] يمكن تحديد الكميات المشتقة المفيدة الأخرى من حيث قاعدة النظام الدولي للوحدات والوحدات المشتقة التي لا تحتوي على وحدات مسماة في النظام الدولي للوحدات ، مثل التسارع ، والذي تم تعريفه في وحدات النظام الدولي على أنه م / ث 2 .
الوحدات الأساسية
الوحدات الأساسية في النظام الدولي للوحدات هي اللبنات الأساسية للنظام وجميع الوحدات الأخرى مشتقة منها.
اسم الوحدة | رمز الوحدة | رمز البعد | اسم الكمية | تعريف |
---|---|---|---|---|
الثانية [ن 1] | س | تي | زمن | مدة 9 192 631 770 فترات من الإشعاع الموافق الانتقال بين اثنين فائق الدقة مستويات ارض الدولة من السيزيوم 133 ذرة. |
متر | م | إل | الطول | المسافة التي يقطعها الضوء في الفراغ 1/299 792 458 ثانيا. |
كيلوغرام [ن 2] | كلغ | م | كتلة | يتم تعريف الكيلوجرام عن طريق ضبط ثابت بلانك h بالضبط6،626 070 15 × 10 -34 J⋅s ( J = kg⋅m 2 ⋅s -2 )، وبالنظر إلى تعريفات متر والثانية. [27] |
أمبير | أ | أنا | التيار الكهربائي | تدفق بالضبط 1/1،602 176 634 × 10 -19أضعاف تهمة الابتدائية ه في الثانية الواحدة. يساوي تقريبا 6.241 509 0744 × 10 18 شحنة أولية في الثانية. |
كلفن | ك | Θ | درجة الحرارة الديناميكية الحرارية | يتم تعريف كلفن عن طريق تعيين القيمة العددية الثابتة لثابت بولتزمان k إلى1.380 649 × 10 23 J⋅K −1 (J = kg⋅m 2 ⋅s −2 ) ، بالنظر إلى تعريف الكيلوجرام والمتر والثاني. |
خلد | مول | ن | كمية المادة | كمية الجوهر بالضبط 6.022 140 76 × 10 23 كيانات أولية. [ن 3] هذا الرقم هو القيمة العددية الثابتة لثابت أفوجادرو ، N A ، عند التعبير عنها بوحدة مول −1 . |
كانديلا | قرص مضغوط | ي | شدة الإضاءة | شدة الإضاءة ، في اتجاه معين ، لمصدر يصدر إشعاعًا أحادي اللون من التردد 5.4 × 10 14 هرتز والتي لها كثافة إشعاعية في هذا الاتجاه 1/683واط لكل ستيراديان . |
|
الوحدات المشتقة
تتكون الوحدات المشتقة في SI من قوى أو منتجات أو حاصل قسمة الوحدات الأساسية ومن المحتمل أن تكون غير محدودة العدد. [29] : 103 [40] : 14،16 وحدة مشتقة مرتبطة بكميات مشتقة ؛ على سبيل المثال ، السرعة هي كمية مشتقة من الكميات الأساسية للوقت والطول ، وبالتالي فإن الوحدة المشتقة من النظام الدولي للوحدات هي متر لكل ثانية (الرمز م / ث). يمكن التعبير عن أبعاد الوحدات المشتقة من حيث أبعاد الوحدات الأساسية.
يمكن استخدام مجموعات من الوحدات الأساسية والمشتقة للتعبير عن الوحدات المشتقة الأخرى. على سبيل المثال ، وحدة SI للقوة هي النيوتن (N) ، ووحدة الضغط في النظام الدولي للوحدات هي الباسكال (Pa) - ويمكن تعريف الباسكال على أنه نيوتن واحد لكل متر مربع (N / m 2 ). [43]
اسم | رمز | كمية | في وحدات SI الأساسية | في وحدات SI الأخرى |
---|---|---|---|---|
راديان [N 1] | راد | زاوية الطائرة | مم | 1 |
ستيراديان [N 1] | ريال سعودى | زاوية صلبة | م 2 / م 2 | 1 |
هيرتز | هرتز | تردد | ق −1 | |
نيوتن | ن | قوة ، الوزن | kgm⋅s −2 | |
باسكال | بنسلفانيا | الضغط ، التوتر | kg⋅m −1 ⋅s −2 | N / م 2 |
الجول | ي | الطاقة ، العمل ، الحرارة | kg⋅m 2 ⋅s −2 | N⋅m = Pa⋅m 3 |
واط | دبليو | قوة ، تدفق مشع | kg⋅m 2 ⋅s −3 | ي / ث |
كولوم | ج | شحنة كهربائية | s⋅A | |
فولت | الخامس | فرق الجهد الكهربائي ( الجهد ) ، emf | kg م 2 ⋅s −3 ⋅A −1 | W / A = J / C. |
فاراد | F | السعة | كجم −1 ميكرومتر −2 ⋅s 4 ⋅A 2 | السيرة الذاتية |
أوم | Ω | مقاومة ، مقاومة ، مفاعلة | kg م 2 ⋅s −3 ⋅A −2 | الخامس / أ |
سيمنز | س | التوصيل الكهربائي | كجم −1 ميكرومتر −2 ⋅s 3 ⋅A 2 | Ω −1 |
ويبر | Wb | الفيض المغناطيسي | kg م 2 s −2 ⋅A −1 | V⋅s |
تسلا | تي | كثافة التدفق المغناطيسي | kg⋅s -2 ⋅A -1 | Wb / م 2 |
هنري | ح | الحث | kg م 2 s −2 ⋅A −2 | Wb / أ |
درجة مئوية | درجة مئوية | درجة الحرارة النسبية 273.15 كلفن | ك | |
التجويف | م | تدفق مضيئة | قرص مضغوط | قرص مضغوط |
لوكس | lx | إضاءة | cd⋅sr⋅m −2 | م / م 2 |
بيكريل | بيكريل | النشاط الإشعاعي (يضمحل لكل وحدة زمنية) | ق −1 | |
اللون الرمادي | جي | الجرعة الممتصة (من الإشعاع المؤين ) | م 2 ⋅s −2 | ي / كغ |
سيفرت | سيفيرت | جرعة مكافئة ( للإشعاع المؤين ) | م 2 ⋅s −2 | ي / كغ |
كاتال | كات | النشاط التحفيزي | مول 1 | |
ملاحظات
|
اسم | رمز | الكمية المشتقة | رمز نموذجي |
---|---|---|---|
متر مربع | م 2 | منطقة | أ |
متر مكعب | م 3 | أربعة حجمالخامس | الخامس |
متر في الثانية | آنسة | سرعة ، سرعة | الخامس |
متر في الثانية تربيع | م / ث 2 | التسريع | أ |
متر متبادل | م −1 | عدد الموجات | σ ، ṽ |
vergence (بصريات) | الخامس ، 1 / و | ||
كيلوغرام لكل متر مكعب | كجم / م 3 | كثافة | ρ |
كيلوغرام لكل متر مربع | كجم / م 2 | كثافة السطح | ρ أ |
متر مكعب لكل كيلوغرام | م 3 / كغ | حجم معين | الخامس |
أمبير لكل متر مربع | أ / م 2 | كثافة التيار | ي |
أمبير لكل متر | أكون | قوة المجال المغناطيسي | ح |
الخلد لكل متر مكعب | مول / م 3 | تركيز | ج |
كيلوغرام لكل متر مكعب | كجم / م 3 | تركيز الكتلة | ρ ، γ |
كانديلا لكل متر مربع | مؤتمر نزع السلاح / م 2 | الانارة | L v |
اسم | رمز | كمية | في وحدات SI الأساسية |
---|---|---|---|
باسكال ثانية | Pa⋅s | اللزوجة الديناميكية | م −1 ⋅kg⋅s −1 |
نيوتن متر | نعم | لحظة القوة | م 2 ⋅kg⋅s −2 |
نيوتن لكل متر | N / م | التوتر السطحي | kg⋅s -2 |
راديان في الثانية | راد / ثانية | السرعة الزاوية ، التردد الزاوي | ق −1 |
راديان في الثانية تربيع | راد / ثانية 2 | التسارع الزاوي | الصورة −2 |
واط لكل متر مربع | ث / م 2 | كثافة تدفق الحرارة والإشعاع | kg⋅s -3 |
جول لكل كلفن | ي / ك | الإنتروبيا ، السعة الحرارية | م 2 ⋅kg⋅s −2 ⋅K −1 |
جول لكل كيلوغرام-كلفن | J / (kg⋅K) | سعة حرارية محددة ، إنتروبيا محددة | م 2 ⋅s −2 ⋅K −1 |
جول لكل كيلوغرام | ي / كغ | محددة في مجال الطاقة | م 2 ⋅s −2 |
واط لكل متر كلفن | W / (m⋅K) | توصيل حراري | m⋅kg⋅s −3 ⋅K −1 |
جول لكل متر مكعب | ي / م 3 | كثافة الطاقة | م −1 ⋅kg⋅s −2 |
فولت لكل متر | V / م | شدة المجال الكهربائي | mkg⋅s −3 ⋅A −1 |
كولوم لكل متر مكعب | ج / م 3 | كثافة الشحنة الكهربائية | م −3 ⋅s⋅A |
كولوم لكل متر مربع | ج / م 2 | كثافة شحنة السطح ، كثافة التدفق الكهربائي ، الإزاحة الكهربائية | م −2 ⋅s⋅A |
فاراد لكل متر | م / م | السماحية | م −3 ⋅ كجم −1 ⋅s 4 ⋅A 2 |
هنري لكل متر | ح / م | نفاذية | mkg⋅s −2 ⋅A −2 |
جول لكل مول | ي / مول | الطاقة المولية | م 2 ⋅kg⋅s −2 ⋅mol −1 |
جول لكل مول-كلفن | J / (مول⋅كلفن) | الإنتروبيا المولية ، السعة الحرارية المولية | م 2 ⋅kg⋅s −2 ⋅K −1 ⋅mol −1 |
كولوم لكل كيلوغرام | ج / كجم | التعرض (الأشعة السينية و γ) | كجم −1 ⋅s⋅A |
الرمادي في الثانية | جي / ثانية | معدل الجرعة الممتصة | م 2 ⋅s −3 |
واط لكل ستيراديان | ث / ريال | كثافة مشعة | م 2 ⋅kg⋅s −3 |
واط لكل متر مربع ستيراديان | W / (م 2 ⋅sr) | إشراق | kg⋅s -3 |
كاتال لكل متر مكعب | كات / م 3 | تركيز النشاط الحفاز | م −3 ⋅s −1 ميكرولتر |
البادئات
تُضاف البادئات إلى أسماء الوحدات لإنتاج المضاعفات والمضاعفات الفرعية للوحدة الأصلية. كل هذه قوى صحيحة من عشرة ، وأكثر من مائة أو أقل من مائة كلها قوى صحيحة لألف. على سبيل المثال ، يشير الكيلو إلى مضاعفات الألف والملي - يدل على مضاعف الألف ، لذلك هناك ألف ملليمتر للمتر وألف متر للكيلومتر. لا يتم الجمع بين البادئات أبدًا ، لذلك على سبيل المثال ، جزء من المليون من المتر هو ميكرومتر ، وليس مليمترًا. يتم تسمية مضاعفات الكيلوجرام كما لو كان الجرام هو الوحدة الأساسية ، لذا فإن المليون من الكيلوجرام هو مليجرام ، وليس ميكروكيلوجرام. [29] : 122 [44] : 14 عند استخدام البادئات لتشكيل مضاعفات ومضاعفات فرعية لقاعدة النظام الدولي للوحدات الأساسية والوحدات المشتقة ، فإن الوحدات الناتجة لم تعد متماسكة. [29] : 7
يحدد BIPM 20 بادئة للنظام الدولي للوحدات (SI):
اختصار | قاعدة 10 | عدد عشري | كلمة انجليزية | التبني [ملحوظة 1] | علم أصول الكلمات | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
اسم | رمز | مقياس قصير | على نطاق واسع | لغة | كلمة مشتقة | |||
يوتا | ص | 10 24 | 1 000 000 000 000 000 000 000 000 | سبتيليون | كوادريليون | 1991 | اليونانية | ثمانية [ملحوظة 2] |
زيتا | ض | 10 21 | 1 000 000 000 000 000 000 000 | سكستليون | تريليارد | 1991 | لاتيني | سبعة [ملحوظة 2] |
exa | ه | 10 18 | 1 000 000 000 000 000 000 | كوينتيليون | تريليون | 1975 | اليونانية | ستة |
بيتا | ص | 10 15 | 1 000 000 000 000 000 | كوادريليون | بلياردو | 1975 | اليونانية | خمسة [ملحوظة 2] |
تيرا | تي | 10 12 | 1 000 000 000 000 | تريليون | مليار | 1960 | اليونانية | أربعة [ملحوظة 2] ، وحش |
جيجا | جي | 10 9 | 1 000 000 000 | مليار | مليار | 1960 | اليونانية | عملاق |
ميجا | م | 10 6 | 1 000 000 | مليون | 1873 | اليونانية | رائعة | |
كيلو | ك | 10 3 | 1 000 | ألف | 1795 | اليونانية | ألف | |
هيكتو | ح | 10 2 | 100 | مائة | 1795 | اليونانية | مائة | |
عشاري | دا | 10 1 | 10 | عشرة | 1795 | اليونانية | عشرة | |
10 0 | 1 | واحد | - | |||||
ديسي | د | 10 −1 | 0.1 | العاشر | 1795 | لاتيني | عشرة | |
سنتي | ج | 10 −2 | 0.01 | المائة | 1795 | لاتيني | مائة | |
ملي | م | 10 −3 | 0.001 | الألف | 1795 | لاتيني | ألف | |
مجهري | ميكرومتر | 10 6 | 0.000 001 | مليون | 1873 | اليونانية | صغير | |
نانو | ن | 10 9 | 0.000 000 001 | المليار | ملياردث | 1960 | اليونانية | قزم |
بيكو | ص | 10 −12 | 0.000 000 000 001 | تريليون | المليار | 1960 | الأسبانية | الذروة ، المنقار ، قليلا |
فيمتو | F | 10 −15 | 0.000 000 000 000 001 | كوادريليون | البلياردو | 1964 | دانماركي | خمسة عشر |
أتو | أ | 10 18 | 0.000 000 000 000 000 001 | المليون | تريليون | 1964 | دانماركي | الثامنة عشر |
زيبتو | ض | 10 −21 | 0.000 000 000 000 000 000 001 | سكستليون | تريلياردث | 1991 | لاتيني | سبعة [ملحوظة 2] |
يوكتو | ذ | 10 24 | 0.000 000 000 000 000 000 000 001 | سبتليون | كوادريليون | 1991 | اليونانية | ثمانية [ملحوظة 2] |
|
الوحدات غير التابعة للنظام الدولي للوحدات مقبولة للاستخدام مع النظام الدولي للوحدات
يستمر استخدام العديد من الوحدات غير التابعة للنظام الدولي للوحدات في الأدبيات العلمية والتقنية والتجارية. بعض الوحدات متجذرة بعمق في التاريخ والثقافة ، ولم يتم استبدال استخدامها بالكامل ببدائل SI الخاصة بهم. أقرت CIPM واعترفت بهذه التقاليد من خلال تجميع قائمة بالوحدات غير التابعة للنظام الدولي للوحدات المقبولة للاستخدام مع النظام الدولي للوحدات : [29]

تتمتع بعض وحدات الوقت والزاوية والوحدات القديمة التي لا تتبع النظام الدولي للوحدات بتاريخ طويل من الاستخدام. استخدمت معظم المجتمعات اليوم الشمسي وأقسامه الفرعية غير العشرية كأساس للوقت ، وبخلاف القدم أو الجنيه ، كانت هذه هي نفسها بغض النظر عن مكان قياسها. و راديان ، كائن 1/2πللثورة ، له مزايا رياضية ولكن نادرًا ما يستخدم للملاحة. علاوة على ذلك ، فإن الوحدات المستخدمة في الملاحة حول العالم متشابهة. تم اعتماد طن ، لتر ، وهكتار بواسطة CGPM في عام 1879 وتم الاحتفاظ بها كوحدات يمكن استخدامها جنبًا إلى جنب مع وحدات SI ، بعد أن تم إعطاؤها رموزًا فريدة. الوحدات المفهرسة مذكورة أدناه:
كمية | اسم | رمز | القيمة بوحدات النظام الدولي |
---|---|---|---|
زمن | دقيقة | دقيقة | 1 دقيقة = 60 ثانية |
ساعة | ح | 1 ساعة = 60 دقيقة = 3600 ثانية | |
يوم | د | 1 د = 24 ساعة = 86 400 ق | |
الطول | وحدة فلكية | au | 1 au = 149 597 870 700 م |
زاوية المستوي والمرحلة | الدرجة العلمية | ° | 1 ° = (π / 180) راد |
دقيقة | ′ | 1 ′ = (1/60) ° = (π /10 800 ) راد | |
ثانيا | ″ | 1 ″ = (1/60) ′ = (π /648 000 ) راد | |
منطقة | هكتار | هكتار | 1 هكتار = 1 س 2 = 10 4 م 2 |
أربعة حجمالخامس | لتر | ل ، ل | 1 لتر = 1 لتر = 1 دسم 3 = 10 3 سم 3 = 10 3 م 3 |
كتلة | طن (طن متري) | ر | 1 طن = 1000 كجم |
دالتون | دا | 1 دا = 1.660 539 040 (20) × 10 -27 كجم | |
طاقة | الكترون فولت | فولت | 1 فولت = 1،602 176 634 × 10 -19 J |
كميات النسبة اللوغاريتمية | نيبر | Np | عند استخدام هذه الوحدات ، من المهم تحديد طبيعة الكمية وتحديد أي قيمة مرجعية مستخدمة. |
بيل | ب | ||
ديسيبل | ديسيبل |
تُستخدم هذه الوحدات مع وحدات النظام الدولي للوحدات المشتركة مثل كيلوواط ساعي (1 كيلو واط / ساعة = 3.6 ميجا جول).
المفاهيم الشائعة للوحدات المترية
تمثل الوحدات الأساسية للنظام المتري ، كما تم تعريفها في الأصل ، كميات أو علاقات مشتركة في الطبيعة. ما زالوا يفعلون - الكميات الحديثة المحددة بدقة هي تحسينات للتعريف والمنهجية ، لكنها لا تزال بنفس المقادير. في الحالات التي قد لا تكون فيها دقة المختبر مطلوبة أو متوفرة ، أو عندما تكون التقريبات جيدة بما فيه الكفاية ، فقد تكون التعريفات الأصلية كافية. [الملاحظة 57]
- الثانية هي 1/60 من الدقيقة ، أي 1/60 من الساعة ، أي 1/24 من اليوم ، لذا فإن الثانية هي 1/86400 من اليوم (يعود استخدام القاعدة 60 إلى العصر البابلي) ؛ الثانية هي الوقت الذي يستغرقه جسم كثيف لسقوط 4.9 مترًا من السكون بحرية. [الملاحظة 58]
- طول خط الاستواء قريب من40 000 000 م (أكثر دقة40 075 014 0.2 م ). [45] في الواقع ، استخدمت الأكاديمية الفرنسية أبعاد كوكبنا في التعريف الأصلي للمتر. [46]
- المقياس قريب من طول البندول الذي يبلغ مدته ثانيتين ؛ [ملحوظة 59] معظم طاولات الطعام يبلغ ارتفاعها حوالي 0.75 مترًا ؛ [47] الإنسان طويل القامة (كرة السلة إلى الأمام) يبلغ ارتفاعه حوالي مترين. [48]
- الكيلوجرام هو كتلة لتر من الماء البارد. سنتيمتر مكعب أو مليلتر من الماء له كتلة جرام واحد ؛ ل عملة 1 يورو تزن 7.5 غرام؛ [49] و ساكاغوي الولايات المتحدة عملة 1 دولار تزن 8.1 غرام؛ [50] من المملكة المتحدة 50 بنسا عملة تزن 8.0 غرام. [51]
- تشير الشمعة إلى شدة الإضاءة لشمعة متوسطة السطوع ، أو قوة شمعة واحدة ؛ لمبة متوهجة 60 وات من خيوط التنغستن لها شدة إنارة تبلغ حوالي 64 شمعة. [الملاحظة 60]
- كتلة مول من مادة ما هي كتلتها الجزيئية معبراً عنها بوحدات الجرامات ؛ كتلة مول من الكربون 12.0 جم وكتلة جزيء ملح الطعام 58.4 جم.
- نظرًا لأن جميع الغازات لها نفس الحجم لكل مول عند درجة حرارة وضغط معينين بعيدًا عن نقاط تسييلها وتصلبها (انظر الغاز المثالي ) ، والهواء حوالي 1/5 أكسجين (كتلة جزيئية 32) و 4/5 نيتروجين (كتلة جزيئية) 28) ، يمكن الحصول على كثافة أي غاز شبه مثالي بالنسبة للهواء لتقريب جيد عن طريق قسمة كتلته الجزيئية على 29 (لأن 4/5 × 28 + 1/5 × 32 = 28.8 29). على سبيل المثال ، يحتوي أول أكسيد الكربون (الكتلة الجزيئية 28) على نفس كثافة الهواء تقريبًا.
- الفرق في درجة الحرارة بمقدار واحد كلفن هو نفسه درجة مئوية واحدة: 1/100 من فرق درجة الحرارة بين نقطتي التجمد والغليان عند مستوى سطح البحر ؛ درجة الحرارة المطلقة بالكلفن هي درجة الحرارة بالدرجات المئوية زائد حوالي 273 ؛ درجة حرارة جسم الإنسان حوالي 37 درجة مئوية أو 310 كلفن.
- يستهلك المصباح المتوهج 60 واط المصنف بجهد 120 فولت (جهد التيار الكهربائي بالولايات المتحدة) 0.5 أمبير عند هذا الجهد. تستهلك لمبة 60 وات المصنفة بجهد 240 فولت (جهد التيار الكهربائي الأوروبي) 0.25 أمبير عند هذا الجهد. [الملاحظة 61]
الاصطلاحات المعجمية
أسماء الوحدات
يُقصد برموز وحدات SI أن تكون متطابقة ، بغض النظر عن اللغة المستخدمة ، [29] : 130-135 لكن الأسماء هي أسماء عادية وتستخدم مجموعة الأحرف وتتبع القواعد النحوية للغة المعنية. تتبع أسماء الوحدات القواعد النحوية المرتبطة بالأسماء الشائعة : في اللغة الإنجليزية والفرنسية تبدأ بحرف صغير (على سبيل المثال ، نيوتن ، هيرتز ، باسكال) ، حتى عندما يتم تسمية الوحدة باسم شخص ويبدأ رمزها بحرف كبير . [29] : 148 ينطبق هذا أيضًا على "درجة مئوية" ، لأن "الدرجة" هي بداية الوحدة. [53] [54] الاستثناءات الوحيدة موجودة في بداية الجمل وفي العناوين وعناوين النشر . [29] : 148 هجاء اللغة الإنجليزية لبعض يختلف وحدات SI: الإنكليزية يستخدم الإملائي deka- ، متر ، و لتر ، في حين الإنجليزية الدولي الاستخدامات deca- ، متر ، و لتر .
رموز الوحدة وقيم الكميات
على الرغم من أن كتابة أسماء الوحدات خاصة باللغة ، إلا أن كتابة رموز الوحدات وقيم الكميات متسقة عبر جميع اللغات ، وبالتالي فإن كتيب SI له قواعد محددة فيما يتعلق بكتابتها. [29] : 130-135 يوضح المبدأ التوجيهي الذي أصدره المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) [55] المجالات الخاصة باللغة فيما يتعلق باللغة الإنجليزية الأمريكية والتي تركها كتيب SI مفتوحة ، ولكنها بخلاف ذلك مطابقة لـ SI كراسة. [56]
قواعد عامة
تنطبق القواعد العامة [الملاحظة 62] لكتابة وحدات وكميات النظام الدولي للوحدات على النص المكتوب بخط اليد أو المنتج باستخدام عملية آلية:
- تتم كتابة قيمة الكمية كرقم متبوعًا بمسافة (تمثل علامة الضرب) ورمز الوحدة ؛ على سبيل المثال ، 2.21 كجم ،7.3 × 10 2 m 2 ، 22 K. تتضمن هذه القاعدة صراحة علامة النسبة المئوية (٪) [29] : 134 ورمز الدرجات المئوية (° C). [29] : 133 الاستثناءات هي رموز الدرجات الزاوية والدقائق والثواني (° و، و على التوالي) ، والتي توضع مباشرة بعد الرقم بدون مسافة فاصلة.
- الرموز هي كيانات رياضية ، وليست اختصارات ، وعلى هذا النحو لا تحتوي على فترة ملحقة / نقطة توقف كاملة (.) ، ما لم تتطلب قواعد القواعد أحدها لسبب آخر ، مثل الإشارة إلى نهاية الجملة.
- البادئة هي جزء من الوحدة ، ورمزها مُلحق مسبقًا برمز وحدة بدون فاصل (على سبيل المثال ، k بالكيلومتر ، M في MPa ، G في GHz ، μ in μg). البادئات المركبة غير مسموح بها. الوحدة المسبوقة هي ذرية في التعبيرات (على سبيل المثال ، km 2 تكافئ (km) 2 ).
- تتم كتابة رموز الوحدة باستخدام الكتابة الرومانية (المستقيمة) ، بغض النظر عن النوع المستخدم في النص المحيط.
- يتم ربط رموز الوحدات المشتقة المتكونة من الضرب بنقطة مركزية (⋅) أو مسافة غير منقسمة ؛ على سبيل المثال ، N⋅m أو N m.
- يتم ربط رموز الوحدات المشتقة التي تكونت عن طريق القسمة بـ Solidus (/) ، أو تُعطى كأسس سالب . على سبيل المثال ، يمكن كتابة "متر في الثانية" m / s أو m s −1 أو m⋅s −1 أو م/س. صلب متبوع بدون أقواس بنقطة مركزية (أو مسافة) أو صلب غامض ويجب تجنبه ؛ على سبيل المثال، كجم / (m⋅s 2 ) وkg⋅m -1 ⋅s -2 مقبولة، ولكن كجم / م / ث 2 غامضة وغير مقبول.

- الحرف الأول من رموز وحدة مشتقة من اسم شخص هو مكتوب في حالة العلوي . وإلا ، فهي مكتوبة بأحرف صغيرة . على سبيل المثال ، سميت وحدة الضغط باسم Blaise Pascal ، لذلك رمزها مكتوب "Pa" ، لكن رمز الخلد مكتوب "mol". وبالتالي ، فإن "T" هو رمز تسلا ، وهو مقياس لشدة المجال المغناطيسي ، و "t" رمز للطن ، وهو مقياس للكتلة . منذ عام 1979 ، يمكن كتابة اللتر بشكل استثنائي باستخدام إما حرف كبير "L" أو حرف صغير "l" ، وهو قرار مدفوع بالتشابه بين الحرف الصغير "l" والرقم "1" ، خاصة مع بعض الخطوط أو الإنجليزية- أسلوب الكتابة اليدوية. توصي NIST الأمريكية باستخدام "L" داخل الولايات المتحدة بدلاً من "l".
- لا تحتوي الرموز على صيغة الجمع ، على سبيل المثال ، 25 كجم ، ولكن ليس 25 كجم.
- البادئات الكبيرة والصغيرة غير قابلة للتبديل. على سبيل المثال ، الكميات 1 ميغاواط و 1 ميغاواط تمثلان كميتين مختلفتين (ملي واط وميجا واط).
- رمز العلامة العشرية هو إما نقطة أو فاصلة على السطر. في الممارسة العملية ، يتم استخدام العلامة العشرية في معظم البلدان الناطقة باللغة الإنجليزية ومعظم آسيا ، والفاصلة في معظم أمريكا اللاتينية والدول الأوروبية القارية . [57]
- يجب استخدام المسافات كفاصل آلاف (1 000 000 ) وعلى النقيض من بفواصل أو فترات (1000000 أو 1.000.000) للحد من الارتباك الناجم عن الاختلاف بين هذه النماذج في دول مختلفة.
- يجب تجنب أي فاصل أسطر داخل رقم أو داخل وحدة مركبة أو بين رقم ووحدة. إذا لم يكن ذلك ممكنًا ، فيجب أن تتطابق فواصل الأسطر مع آلاف الفواصل.
- نظرًا لأن قيمة "المليار" و "التريليون" تختلف بين اللغات ، يجب تجنب المصطلحين عديم الأبعاد "ppb" (أجزاء لكل مليار ) و "ppt" (أجزاء لكل تريليون ). لا يقترح كتيب SI بدائل.
طباعة رموز SI
القواعد التي تغطي طباعة الكميات والوحدات هي جزء من ISO 80000-1: 2009. [58]
قواعد أخرى [ملاحظة 62] وتحدد فيما يتعلق بالإنتاج من النص باستخدام المطابع ، معالجات النصوص ، الآلات الكاتبة ، وما شابه ذلك.
النظام الدولي للكميات
- كتيب SI

تنشر CGPM كتيبًا يحدد ويعرض SI. [29] نسخته الرسمية باللغة الفرنسية ، بما يتماشى مع اتفاقية المتر . [29] : 102 إنه يترك مجالًا للاختلافات المحلية ، لا سيما فيما يتعلق بأسماء الوحدات والمصطلحات بلغات مختلفة. [الملاحظة 63] [40]
تتم كتابة كتيب CGPM وصيانته بواسطة إحدى لجان اللجنة الدولية للأوزان والمقاييس (CIPM). إن تعريفات المصطلحات "الكمية" و "الوحدة" و "البعد" وما إلى ذلك المستخدمة في كتيب النظام الدولي للوحدات هي تلك الواردة في المفردات الدولية للقياس . [59]
الكميات والمعادلات التي توفر السياق الذي يتم فيه تعريف وحدات SI يشار إليها الآن باسم النظام الدولي للكميات (ISQ). يعتمد ISQ على الكميات الكامنة وراء كل وحدة من الوحدات الأساسية السبع في النظام الدولي للوحدات . كميات أخرى، مثل منطقة ، الضغط ، و المقاومة الكهربائية ، مستمدة من هذه الكميات قاعدة من المعادلات واضحة غير متناقضة. يحدد ISQ الكميات التي يتم قياسها بوحدات SI. [60] تم إضفاء الطابع الرسمي على ISQ ، جزئيًا ، في المعيار الدولي ISO / IEC 80000 ، الذي اكتمل في عام 2009 بنشر ISO 80000-1 ، [61] وتم تنقيحه إلى حد كبير في 2019-2020 مع كون الباقي قيد المراجعة.
تحقيق الوحدات

يميز علماء المقاييس بعناية بين تعريف الوحدة وإدراكها. يتم وضع تعريف كل وحدة أساسية في SI بحيث يكون فريدًا ويوفر أساسًا نظريًا سليمًا يمكن من خلاله إجراء القياسات الأكثر دقة وقابلية للتكرار. إن تحقيق تعريف الوحدة هو الإجراء الذي يمكن من خلاله استخدام التعريف لتحديد القيمة وعدم اليقين المرتبط بكمية من نفس نوع الوحدة. ويرد وصف mise en pratique [الملاحظة 64] للوحدات الأساسية في ملحق إلكتروني لكتيب SI. [63] [29] : 168–169
إن mise en pratique المنشور ليس الطريقة الوحيدة التي يمكن من خلالها تحديد وحدة أساسية: ينص كتيب SI على أن "أي طريقة تتوافق مع قوانين الفيزياء يمكن استخدامها لتحقيق أي وحدة SI." [29] : 111 في التمرين الحالي (2016) لإصلاح تعريفات الوحدات الأساسية ، طلبت لجان استشارية مختلفة لـ CIPM تطوير أكثر من مقياس واحد لتحديد قيمة كل وحدة. [64] على وجه الخصوص:
- يتم إجراء ثلاث تجارب منفصلة على الأقل تسفر عن قيم لها عدم يقين معياري نسبي في تحديد كيلوغرام لا يزيد عن5 × 10 8 ويجب أن تكون إحدى هذه القيم على الأقل أفضل من2 × 10 8 . كل من التوازن اطحن و مشروع أفوجادرو ينبغي أن تدرج في التجارب ويمكن التوفيق أي اختلافات بين هذه. [65] [66]
- عندما يتم تحديد كلفن ، يكون عدم اليقين النسبي لثابت بولتزمان المشتق من طريقتين مختلفتين جوهريًا مثل قياس حرارة الغاز الصوتي وقياس حرارة الغاز الثابت العازل أفضل من جزء واحد في10 6 وأن يتم تأكيد هذه القيم بقياسات أخرى. [67]
تطور SI
التغييرات على SI
وصف المكتب الدولي للأوزان والمقاييس (BIPM) النظام الدولي للمقاييس بأنه "الشكل الحديث للنظام المتري". [29] : 95 أدت التكنولوجيا المتغيرة إلى تطور التعريفات والمعايير التي اتبعت مسارين رئيسيين - التغييرات في النظام الدولي نفسه ، وتوضيح كيفية استخدام وحدات القياس التي ليست جزءًا من النظام الدولي للوحدات ولكنها لا تزال تستخدم على الرغم من ذلك على أساس عالمي.
منذ عام 1960 ، قامت CGPM بإجراء عدد من التغييرات على SI لتلبية احتياجات مجالات محددة ، لا سيما الكيمياء والقياس الإشعاعي. هذه في الغالب إضافات إلى قائمة الوحدات المشتقة المسماة ، وتشمل المول (الرمز مول) لكمية من المادة ، باسكال (الرمز Pa) للضغط ، سيمينز (الرمز S) للتوصيل الكهربائي ، البيكريل (الرمز Bq ) لـ " النشاط المشار إليه في النويدات المشعة " ، والرمادي (الرمز Gy) للإشعاع المؤين ، والسيفرت (الرمز Sv) كوحدة للإشعاع المكافئ للجرعة ، والكاتال (الرمز kat) للنشاط التحفيزي . [29] : 156 [68] [29] : 156 [29] : 158 [29] : 159 [29] : 165
تم تمديد نطاق البادئات المحددة pico- (10 12 ) إلى tera- (10 12 ) إلى 10 24 إلى 10 24 . [29] : 152 [29] : 158 [29] : 164
تم استبدال تعريف 1960 للمقياس القياسي من حيث الأطوال الموجية لانبعاث معين من ذرة الكريبتون 86 بالمسافة التي يقطعها الضوء في الفراغ بالضبط. 1/299 792 458 ثانيًا ، بحيث أصبحت سرعة الضوء الآن ثابتًا محددًا تمامًا للطبيعة.
كما تم إجراء بعض التغييرات على اصطلاحات الترميز للتخفيف من الغموض في معجم المعجم. أشار تحليل تحت رعاية CSIRO ، نشرته الجمعية الملكية في عام 2009 ، إلى الفرص المتاحة لإنهاء تحقيق هذا الهدف ، إلى درجة سهولة قراءة الآلة بدون غموض. [69]
2019 إعادة التعريف

بعد إعادة تعريف العداد في عام 1960 ، كان النموذج الأولي الدولي للكيلوغرام (IPK) هو الأداة المادية الوحيدة التي تعتمد عليها الوحدات الأساسية (الكيلوجرام مباشرة وبشكل غير مباشر الأمبير والمول والكانديلا) لتعريفها ، مما يجعل هذه الوحدات خاضعة للدوري. مقارنات الكيلوجرامات القياسية الوطنية مع IPK. [70] أثناء التحقق الدوري الثاني والثالث من النماذج الأولية الوطنية للكيلوغرام ، حدث اختلاف كبير بين كتلة IPK وجميع النسخ الرسمية المخزنة في جميع أنحاء العالم: زادت جميع النسخ بشكل ملحوظ في الكتلة فيما يتعلق بـ IPK. خلال عمليات التحقق غير العادية التي تم إجراؤها في عام 2014 تمهيدًا لإعادة تعريف المعايير المترية ، لم يتم تأكيد الاختلاف المستمر. ومع ذلك ، فإن عدم الاستقرار المتبقي وغير القابل للاختزال لـ IPK المادي قوض موثوقية النظام المتري بأكمله للقياس الدقيق من المقاييس الصغيرة (الذرية) إلى المقاييس الكبيرة (الفيزيائية الفلكية).
تم تقديم اقتراح: [71]
- بالإضافة إلى سرعة الضوء ، أربعة ثوابت طبيعية - ثابت بلانك ، والشحنة الأولية ، وثابت بولتزمان ، وثابت أفوجادرو - يتم تعريفها على أنها لها قيم دقيقة
- يتم سحب النموذج الأولي الدولي للكيلوجرام
- يتم مراجعة التعريفات الحالية للكيلوغرام والأمبير والكلفن والمول
- يجب أن تغير صياغة تعريفات الوحدة الأساسية التركيز من الوحدة الصريحة إلى التعاريف الثابتة الصريحة.
تم اعتماد التعريفات الجديدة في الدورة السادسة والعشرين لـ CGPM في 16 نوفمبر 2018 ، ودخلت حيز التنفيذ في 20 مايو 2019. [72] تم اعتماد التغيير من قبل الاتحاد الأوروبي من خلال التوجيه (الاتحاد الأوروبي) 2019/1258. [73]
تاريخ

ارتجال الوحدات
كانت وحدات وحجم الوحدة للنظام المتري الذي أصبح SI مرتجلة جزئياً من الكميات المادية اليومية ابتداءً من منتصف القرن الثامن عشر. في وقت لاحق فقط تم تشكيلهم في نظام قياس عشري متعامد ومتعامد.
نتجت الدرجة المئوية كوحدة من درجات الحرارة عن المقياس الذي ابتكره عالم الفلك السويدي أندرس سيلسيوس في عام 1742. وقد حدد مقياسه 100 نقطة تجمد للماء وصفر كنقطة غليان. بشكل مستقل ، في عام 1743 ، وصف الفيزيائي الفرنسي جان بيير كريستين مقياسًا بـ 0 على أنه نقطة تجمد الماء و 100 نقطة غليان. أصبح المقياس معروفًا باسم الدرجة المئوية ، أو 100 درجة حرارة ، مقياس.
تم تطوير النظام المتري من عام 1791 فصاعدًا من قبل لجنة من الأكاديمية الفرنسية للعلوم ، بتكليف من إنشاء نظام موحد ومنطقي للقياسات. [75] المجموعة ، التي ضمت رجال العلم الفرنسيين البارزين ، [76] : استخدم 89 نفس المبادئ لربط الطول والحجم والكتلة التي اقترحها رجل الدين الإنجليزي جون ويلكنز في عام 1668 [77] [78] و مفهوم استخدام خط الزوال للأرض كأساس لتعريف الطول ، اقترح في الأصل عام 1670 من قبل رئيس الدير الفرنسي موتون . [79] [80]

في مارس 1791 ، تبنت الجمعية المبادئ التي اقترحتها اللجنة لنظام القياس العشري الجديد بما في ذلك المقياس المحدد ليكون 1 / 10،000،000 من طول ربع خط الطول للأرض الذي يمر عبر باريس ، وأذن بإجراء مسح لتحديد طول المسافة بدقة. الزوال. في يوليو 1792، اقترحت اللجنة أسماء متر ، هي ، لتر و قبر لوحدات الطول والمساحة، والقدرة، والكتلة، على التوالي. اقترحت اللجنة أيضًا أن يتم الإشارة إلى المضاعفات والمضاعفات الفرعية لهذه الوحدات بالبادئات العشرية مثل السنتي لمائة وكيلو لألف. [81] : 82


وفي وقت لاحق، خلال عملية اعتماد النظام المتري، واللاتينية غرام و كيلوغرام ، والاستعاضة شروط السابق المحافظات gravet (1/1000 القبر ) و القبر . في يونيو 1799، استنادا إلى نتائج مسح الزوال، والمعيار mètre قصر المحفوظات و كيلوغرام قصر المحفوظات أودعت في الأرشيف الوطني الفرنسي . بعد ذلك ، في ذلك العام ، تم اعتماد النظام المتري بموجب القانون في فرنسا. [87] [88] كان النظام الفرنسي قصير العمر بسبب عدم شعبيته. نابليون السخرية منه، وفي عام 1812، قدم نظام بديل، و usuelles القياسات أو "تدابير العرفية" التي اعادت العديد من الوحدات القديمة، ولكن إعادة تعريف من حيث النظام المتري.
خلال النصف الأول من القرن التاسع عشر ، كان هناك القليل من الاتساق في اختيار المضاعفات المفضلة للوحدات الأساسية: عادةً الميريامتر (10 000 متر) وكانت في استخدام على نطاق واسع في كل من فرنسا وأجزاء من ألمانيا، في حين كيلوغرام (1000 جرام) بدلاً من ميريجرام تم استخدامه للكتلة. [74]
في عام 1832 ، قام عالم الرياضيات الألماني كارل فريدريش جاوس ، بمساعدة فيلهلم ويبر ، بتعريف الثانية ضمنيًا كوحدة أساسية عندما اقتبس المجال المغناطيسي للأرض من حيث المليمترات والغرامات والثواني. [82] قبل ذلك ، كانت قوة المجال المغناطيسي للأرض موصوفة بشكل نسبي فقط . كانت التقنية التي استخدمها Gauss هي مساواة عزم الدوران الناتج على مغناطيس معلق ذي كتلة معروفة بواسطة المجال المغناطيسي للأرض مع عزم الدوران المستحث على نظام مكافئ تحت الجاذبية. مكنته الحسابات الناتجة من تعيين أبعاد على أساس الكتلة والطول والوقت للمجال المغناطيسي. [الملاحظة 65] [89]
تم تعريف قوة الشمعة كوحدة للإضاءة في الأصل بموجب قانون إنجليزي لعام 1860 على أنها الضوء الذي تنتجه شمعة spermaceti الخالصة التي تزن 1 / 6 جنيه استرليني (76 غرام) وحرق بمعدل محدد. تم استخدام Spermaceti ، وهي مادة شمعية توجد في رؤوس حيتان العنبر ، في صناعة شموع عالية الجودة. في هذا الوقت ، كان المعيار الفرنسي للضوء يعتمد على الإضاءة من مصباح زيت كارسيل . تم تعريف الوحدة على أنها تلك الإضاءة المنبعثة من مصباح يحرق زيت بذور اللفت النقيبمعدل محدد. تم قبول أن عشرة شموع قياسية كانت مساوية لمصباح واحد من طراز Carcel.
اتفاقية المتر
أدت مبادرة مستوحاة من فرنسا للتعاون الدولي في مجال المقاييس إلى التوقيع في عام 1875 على اتفاقية المتر ، والتي تسمى أيضًا معاهدة المتر ، من قبل 17 دولة. [ملاحظة 66] [76] : 353–354 في البداية غطت الاتفاقية فقط المعايير الخاصة بالمتر والكيلوغرام. في عام 1921 ، تم تمديد اتفاقية العداد لتشمل جميع الوحدات المادية ، بما في ذلك الأمبير وغيرها ، وبالتالي تمكين CGPM من معالجة التناقضات في الطريقة التي تم بها استخدام النظام المتري. [83] [29] : 96
تم تصنيع مجموعة من 30 نموذجًا أوليًا للمتر و 40 نموذجًا أوليًا للكيلوغرام ، [الملاحظة 67] في كل حالة مصنوعة من سبيكة 90٪ بلاتين -10٪ إيريديوم ، من قبل شركة بريطانية متخصصة في علم المعادن (من؟) وقبلتها CGPM في عام 1889. واحدة من كل اختيرت عشوائيا لتصبح متر النموذج الدولي و كيلو النموذج الدولية التي حلت محل mètre قصر المحفوظات و كيلوغرام قصر المحفوظات على التوالي. كان لكل دولة عضو الحق في واحد من كل من النماذج الأولية المتبقية لتكون بمثابة النموذج الأولي الوطني لتلك الدولة. [90]
كما أنشأت المعاهدة عددًا من المنظمات الدولية للإشراف على الحفاظ على المعايير الدولية للقياس: [91] [92]
أنظمة CGS و MKS
في 1860s، جيمس كلارك ماكسويل ، وليام طومسون (في وقت لاحق اللورد كلفن) وغيرهم من العاملين تحت رعاية جمعية البريطانية لتقدم العلوم ، التي بنيت على عمل غاوس وإضفاء الطابع الرسمي على مفهوم نظام متماسك وحدات مع الوحدات الأساسية والمشتقة معمد وحدات نظام سنتيمتر غرام الثاني من وحدة في عام 1874. وقد استخدم مبدأ التماسك بنجاح لتحديد عدد وحدات القياس على أساس كلية الدراسات العليا، بما في ذلك أرج لل طاقة ، و داين لل قوة ، و barye لل ضغط ، و اتزان ل اللزوجة الديناميكية و ستوكس ل اللزوجة الحركية . [85]
في عام 1879 ، نشرت CIPM توصيات لكتابة الرموز الخاصة بالطول والمساحة والحجم والكتلة ، ولكن كان من خارج نطاقها نشر توصيات بكميات أخرى. بدءًا من حوالي عام 1900 ، بدأ الفيزيائيون الذين كانوا يستخدمون الرمز "μ" (mu) لـ "ميكرومتر" أو "ميكرون" ، و "λ" (لامدا) لـ "ميكروليتر" ، و "γ" (جاما) لـ "ميكروغرام" لاستخدام الرموز "ميكرومتر" و "ميكرولتر" و "ميكروغرام". [93]
في نهاية القرن التاسع عشر ، كانت هناك ثلاثة أنظمة مختلفة لوحدات القياس للقياسات الكهربائية: نظام قائم على CGS للوحدات الكهروستاتيكية ، والمعروف أيضًا باسم نظام Gaussian أو ESU ، وهو نظام قائم على CGS للوحدات الكهروميكانيكية (EMU) و نظام دولي قائم على الوحدات المحددة في اتفاقية المتر. [94] لأنظمة التوزيع الكهربائي. كانت محاولات حل الوحدات الكهربائية من حيث الطول والكتلة والوقت باستخدام تحليل الأبعاد محفوفة بالصعوبات - حيث تعتمد الأبعاد على ما إذا كان المرء يستخدم أنظمة ESU أو EMU. [86] تم حل هذا الشذوذ في عام 1901 عندما نشر جيوفاني جيورجي ورقة بحث دعا فيها إلى استخدام وحدة أساسية رابعة إلى جانب الوحدات الأساسية الثلاث الموجودة. يمكن اختيار الوحدة الرابعة لتكون تيارًا كهربائيًا أو جهدًا كهربائيًا أو مقاومة كهربائية . [95] تم اختيار التيار الكهربائي بوحدة مسماة "الأمبير" كوحدة أساسية ، والكميات الكهربائية الأخرى المشتقة منه وفقًا لقوانين الفيزياء. أصبح هذا أساس نظام وحدات MKS.
في أواخر القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين ، ظهر عدد من وحدات القياس غير المتماسكة على أساس الجرام / الكيلوغرام ، والسنتيمتر / المتر ، والثاني ، مثل Pferdestärke (القدرة الحصانية المترية) للطاقة ، [96] [الملاحظة 68] و دارسي ل نفاذية [97] و " مليمتر زئبقي " لل الجوي و ضغط الدم وضعت أو نشر، وبعضها أدمج الجاذبية القياسية في تعاريفها. [الملاحظة 69]
في نهاية الحرب العالمية الثانية ، كان عدد من أنظمة القياس المختلفة قيد الاستخدام في جميع أنحاء العالم. كانت بعض هذه الأنظمة عبارة عن اختلافات في النظام المتري ؛ استند البعض الآخر إلى أنظمة القياس العرفية ، مثل النظام المتعارف عليه في الولايات المتحدة والنظام الإمبراطوري للمملكة المتحدة والإمبراطورية البريطانية.
و النظام العملي وحدات
في عام 1948 ، كلفت CGPM التاسعة بإجراء دراسة لتقييم احتياجات القياس للمجتمعات العلمية والتقنية والتعليمية و "لتقديم توصيات لنظام عملي واحد لوحدات القياس ، مناسبة لاعتمادها من قبل جميع البلدان الملتزمة باتفاقية المتر" . [98] كانت وثيقة العمل هذه عبارة عن نظام عملي لوحدات القياس . بناءً على هذه الدراسة ، حدد CGPM العاشر في عام 1954 نظامًا دوليًا مشتقًا من ست وحدات أساسية بما في ذلك وحدات درجة الحرارة والإشعاع البصري بالإضافة إلى تلك الخاصة بكتلة نظام MKS ، والطول ، والوحدات الزمنية ووحدة Giorgi الحالية. تمت التوصية بست وحدات أساسية: المتر ، الكيلوجرام ، الثاني ، الأمبير ، الدرجة كلفن ، والكانديلا.
وافقت CGPM التاسعة أيضًا على التوصية الرسمية الأولى لكتابة الرموز في النظام المتري عندما تم وضع أساس القواعد كما هي معروفة الآن. [99] تم تمديد هذه القواعد لاحقًا وهي تغطي الآن رموز وأسماء الوحدات ، ورموز البادئة والأسماء ، وكيفية كتابة رموز الكمية واستخدامها ، وكيفية التعبير عن قيم الكميات. [29] : 104،130
ولادة SI
في عام 1960 ، قامت الدورة الحادية عشرة CGPM بتجميع نتائج الدراسة التي استمرت 12 عامًا في مجموعة من 16 قرارًا. تم تسمية النظام بالنظام الدولي للوحدات ، والمختصر SI من الاسم الفرنسي ، Le Système International d'Unités . [29] : 110 [100]
التعاريف التاريخية
عندما قدم ماكسويل لأول مرة مفهوم النظام المتماسك ، حدد ثلاث كميات يمكن استخدامها كوحدات أساسية: الكتلة والطول والوقت. حدد جيورجي لاحقًا الحاجة إلى وحدة قاعدة كهربائية ، والتي تم من أجلها اختيار وحدة التيار الكهربائي لنظام SI. تمت إضافة ثلاث وحدات أساسية أخرى (لدرجة الحرارة ، وكمية المادة ، وشدة الإضاءة) لاحقًا.
حددت الأنظمة المترية المبكرة وحدة الوزن كوحدة أساسية ، بينما يُعرّف النظام الدولي للوحدات النمطية وحدة مماثلة للكتلة. في الاستخدام اليومي ، تكون هذه في الغالب قابلة للتبادل ، ولكن في السياقات العلمية يكون الاختلاف مهمًا. الكتلة ، وهي كتلة القصور الذاتي بدقة ، تمثل كمية من المادة. إنه يتعلق بتسارع الجسم بالقوة المطبقة عبر قانون نيوتن ، F = m × a : القوة تساوي الكتلة مضروبة في التسارع. ستؤدي قوة مقدارها 1 نيوتن (نيوتن) على كتلة مقدارها 1 كجم إلى تسريعها بسرعة 1 م / ث 2 . هذا صحيح سواء كان الجسم يطفو في الفضاء أو في مجال الجاذبية على سبيل المثال على سطح الأرض. الوزن هو القوة التي يمارسها مجال الجاذبية على الجسم ، وبالتالي يعتمد وزنه على قوة مجال الجاذبية. وزن كتلة 1 كجم على سطح الأرض م × جم ؛ الكتلة مضروبة في التسارع الناتج عن الجاذبية ، وهي 9.81 نيوتن على سطح الأرض وحوالي 3.5 نيوتن على سطح المريخ. نظرًا لأن التسارع الناتج عن الجاذبية موضعي ويختلف حسب الموقع والارتفاع على الأرض ، فإن الوزن غير مناسب للقياسات الدقيقة لخاصية الجسم ، وهذا يجعل وحدة الوزن غير مناسبة كوحدة أساسية.
اسم الوحدة | التعريف [n 1] |
---|---|
ثانيا |
|
متر |
|
كيلوغرام |
|
أمبير |
|
كلفن |
|
خلد |
|
كانديلا |
|
تم وضع التعريفات السابقة للوحدات الأساسية المختلفة في الجدول أعلاه من قبل المؤلفين والسلطات التالية:
جميع التعريفات الأخرى ناتجة عن قرارات من قبل CGPM أو CIPM ويتم فهرستها في كتيب SI . |
الوحدات المترية التي لا يتعرف عليها النظام الدولي للوحدات
على الرغم من أن مصطلح النظام المتري غالبًا ما يستخدم كاسم بديل غير رسمي للنظام الدولي للوحدات ، [104] توجد أنظمة مترية أخرى ، وبعضها كان يستخدم على نطاق واسع في الماضي أو حتى لا يزال يستخدم في مناطق معينة. هناك أيضًا وحدات مترية فردية مثل sverdrup الموجودة خارج أي نظام من الوحدات. لا يتعرف النظام الدولي للوحدات على معظم وحدات الأنظمة المترية الأخرى. [الملاحظة 72] [الملاحظة 74]
وهنا بعض الأمثلة. و (CGS) سنتيمتر غرام الثاني كان النظام النظام المتري المهيمن في العلوم الفيزيائية و الهندسة الكهربائية من 1860s في حتى 1960s على الأقل، ولا يزال قيد الاستخدام في بعض المجالات. وهي تشمل هذه الوحدات SI-غير المعترف بها باعتبارها غال ، داين ، أرج ، barye ، وما إلى ذلك في تقريرها الميكانيكية القطاع، فضلا عن اتزان و ستوكس في ديناميات الموائع. عندما يتعلق الأمر بوحدات الكميات في الكهرباء والمغناطيسية ، هناك عدة إصدارات من نظام CGS. اثنان منها عفا عليه الزمن: CGS الكهروستاتيكي ('CGS-ESU' ، مع وحدات SI غير المعترف بها من statcoulomb ، و statvolt ، و statampere ، وما إلى ذلك) ونظام CGS الكهرومغناطيسي ('CGS-EMU' ، مع abampere ، abcoulomb ، oersted ، ماكسويل ، أبهنري ، جيلبرت ، إلخ). [ملاحظة 75] لا يزال "مزيج" من هذين النظامين شائعًا ويعرف باسم النظام الغاوسي (والذي يتضمن الجاوس كاسم خاص لوحدة CGS-EMU maxwell لكل سنتيمتر مربع). [الملاحظة 76]
في الهندسة (باستثناء هندسة كهربائية)، وكان هناك سابقا تقليد طويل من استخدام النظام المتري الجاذبية ، والتي تشمل وحدات SI-غير المعترف بها كيلو غرام ثقلي (kilopond)، جو فني ، حصان متري ، وما إلى ذلك متر طن ثاني (متر) كان النظام، وتستخدم في الاتحاد السوفياتي 1933-1955، هذه الوحدات SI غير المعترف بها باعتبارها sthène ، بييز ، الخ مجموعات أخرى من وحدات متري SI-غير المعترف بها هي إرث مختلف وحدات كلية الدراسات العليا المتعلقة الإشعاع المؤين ( رذرفورد ، كوري ، رونتجن ، راد ، عيني ، الخ)، و قياس الإشعاع ( لانغلي ، جانسكي )، قياس الضوء ( فوت ، أكاسيد النيتروجين ، stilb ، أحمق ، متر شمعة، [108] : 17 لامبرت ، apostilb ، SKOT ، بريل ، ترولاند ، تالبوت ، قوة الشمعة ، شمعة ) ، الديناميكا الحرارية ( السعرات الحرارية ) ، والتحليل الطيفي ( السنتيمتر المتبادل ).
و انجستروم لا تزال تستخدم في مختلف المجالات. وتشمل بعض الوحدات متري-SI غير المعترف بها الأخرى التي لا تنتمي الى أي من الفئات المذكورة سابقا هي ، بار ، الحظيرة ، فيرمي ، gradian (غون، غراد، أو الصف) ، قيراط متري ، ميكرون ، ملليمتر من الزئبق ، عربة ، ملليمتر (أو سنتيمتر أو متر) من الماء ، ميلي مكرون ، MHO ، الستير متر مكعب ، وحدة س ، γ (وحدة الكتلة) ، γ (وحدة كثافة الفيض المغناطيسي) ، و λ (وحدة الحجم) . [109] : 20-21 في بعض الحالات ، تحتوي الوحدات المترية غير المعترف بها في النظام الدولي للوحدات على وحدات SI مكافئة تتكون من دمج بادئة مترية مع وحدة نظام دولية متماسكة. على سبيل المثال،1 γ (وحدة كثافة التدفق المغناطيسي) =1 nT ،1 جالون =1 سم −2 ،1 باري =1 ديسي باسكال ، وما إلى ذلك (المجموعة ذات الصلة هي المراسلات [الملاحظة 75] مثل1 أبامبير ≘1 عشاري أمبير ،1 ابهنري ≘1 نانو هنري ، إلخ. [الملاحظة 77] ). في بعض الأحيان لا يتعلق الأمر ببادئة مترية: قد تكون الوحدة غير المعترف بها SI هي نفسها تمامًا وحدة متماسكة SI ، باستثناء حقيقة أن SI لا يتعرف على الاسم والرمز الخاصين. على سبيل المثال ، nit هو مجرد اسم غير معروف لـ SI لوحدة SI candela لكل متر مربع و talbot هو اسم SI غير معروف لوحدة SI lumen ثانية . في كثير من الأحيان ، ترتبط الوحدة المترية التي لا تنتمي إلى النظام الدولي للوحدات (SI) بوحدة النظام الدولي (SI) من خلال قوة مقدارها عشرة عوامل ، ولكن ليست تلك التي لها بادئة مترية ، على سبيل المثال1 داين =10 −5 نيوتن ،1 Å =10 10 م ، وما إلى ذلك (والمراسلات [ملحوظة 75] مثل1 جاوس ≘10 −4 تسلا ). أخيرًا ، هناك وحدات مترية لا تكون عوامل التحويل الخاصة بها إلى وحدات النظام الدولي (SI) هي قوى عشرة ، على سبيل المثال1 سعر حراري =4.184 جول و1 كيلوجرام قوة =9.806 650 نيوتن . لا تزال بعض الوحدات المترية غير المعترف بها SI مستخدمة بشكل متكرر ، مثل السعرات الحرارية (في التغذية) ، و rem (في الولايات المتحدة) ، و jansky (في علم الفلك الراديوي ) ، والسنتيمتر المتبادل (في التحليل الطيفي) ، و gauss (في الصناعة) و وحدات CGS-Gaussian [الملاحظة 76] بشكل عام (في بعض الحقول الفرعية للفيزياء) ، القدرة الحصانية المترية (لقوة المحرك ، في أوروبا) ، قوة الكيلوغرام (لدفع محرك الصاروخ ، في الصين وأحيانًا في أوروبا) ، إلخ. نادرا ما يتم استخدام البعض الآخر ، مثل sthène و rutherford.
أنظر أيضا
- الوحدات غير التابعة للنظام الدولي للوحدات المذكورة في SI
- تحويل الوحدات - مقارنة بين المقاييس المختلفة
- مقدمة في النظام المتري
- مخطط النظام المتري - نظرة عامة ودليل موضعي للنظام المتري
- قائمة المعايير الدولية المشتركة - مقالة قائمة ويكيبيديا
المنظمات
- المكتب الدولي للأوزان والمقاييس - منظمة حكومية دولية لعلوم القياس ومعايير القياس
- معهد المواد المرجعية والقياسات (الاتحاد الأوروبي)
- المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا - مختبر معايير القياس في الولايات المتحدة (الولايات المتحدة)
المعايير والاتفاقيات
- وحدة كهربائية تقليدية
- التوقيت العالمي المنسق (UTC) - التوقيت الأساسي القياسي
- كود موحد لوحدات القياس
ملاحظات
- ^ على سبيل المثال ، وحدة السرعة في النظام الدولي للوحداتهي المتر في الثانية ، m⋅s −1 ؛ من التسارع هو متر مربع في الثانية، m⋅s -2 . إلخ.
- ^ على سبيل المثال نيوتن (N) ، وحدة القوة ، تعادل kg⋅m⋅s −2 ؛ في الجول (J)، وحدة من الطاقة ، أي ما يعادل kg⋅m 2 ⋅s -2 ، وما إلى ذلك وحدة مشتقة اسمه في الآونة الأخيرة، و كاتال ، وقد عرفت في عام 1999.
- ^ على سبيل المثال ، الوحدة الموصى بها لشدة المجال الكهربائي هي الفولت لكل متر ، V / m ، حيث الفولت هو الوحدة المشتقة لفرق الجهد الكهربائي . الفولت لكل متر يساوي kg⋅m⋅s −3 ⋅A −1 عند التعبير عنه بدلالة الوحدات الأساسية.
- ^ بمعنى أن الوحدات المختلفة لكمية معينة ، مثل الطول ، مرتبطة بعوامل العدد 10. لذلك ، تتضمن العمليات الحسابية عملية بسيطة لنقل الفاصلة العشرية إلى اليمين أو اليسار. [3]
على سبيل المثال ، وحدة الطول المتماسكة في النظام الدولي للوحدات هي المتر ، وهي عبارة عن ارتفاع منضدة المطبخ. ولكن إذا رغب المرء في التحدث عن القيادة لمسافات باستخدام وحدات SI ، فعادة ما يستخدم المرء كيلومترات ، حيث يكون الكيلومتر الواحد 1000 متر. من ناحية أخرى ،عادة ما يتم التعبير عن قياسات الخياطة بالسنتيمتر ، حيث يكون السنتيمتر الواحد 1/100 من المتر. - ^ على الرغم من أن أحكام النظام المتري و نظام SI غالبا ما تستخدم كما المرادفات، وهناك العديد من أنظمة متري تتعارض بعضها بعضا. علاوة على ذلك ، توجد وحدات مترية لا يتعرف عليها أي نظام متري أكبر. انظر § الوحدات المترية التي لا يتعرف عليها SI أدناه.
- ^ اعتبارًا من مايو 2020[تحديث]، فقط للبلدان التالية هو غير مؤكد ما إذا كان النظام SI لديه أي صفة رسمية : ميانمار ، ليبيريا ، و ولايات ميكرونيزيا الموحدة ، و جزر مارشال ، بالاو ، و ساموا .
- ^ يجب أن يكون قانونيًا في جميع أنحاء الولايات المتحدة الأمريكية استخدام أوزان ومقاييس النظام المتري ؛ ولا يُعتبر أي عقد أو صفقة ، أو الترافع في أي محكمة ، غير صالح أو عرضة للاعتراض لأن الأوزان أو المقاييس المعبر عنها أو المشار إليها فيها هي أوزان أو مقاييس للنظام المتري.
- ^ في الولايات المتحدة ، يبدأ تاريخ التشريع بقانون متري لعام 1866 ، والذي يحمي قانونًا استخدام النظام المتري في التجارة. لا يزال القسم الأول جزءًا من قانون الولايات المتحدة ( 15 USC § 204 ). [ملاحظة 7] في عام 1875 ، أصبحت الولايات المتحدة واحدة من الموقعين الأصليين على اتفاقية المتر . في عام 1893 ،نص أمر ميندنهال على أن مكتب الأوزان والمقاييس ... سيعتبر في المستقبل النموذج الأولي الدولي للمتر والكيلوغرام من المعايير الأساسية ، وسيتم اشتقاق الوحدات العرفية - الساحة والجنيه - منها وفقًا لـ قانون 28 يوليو 1866. في عام 1954 ، تبنت الولايات المتحدة الميل البحري الدولي ، والذي تم تعريفه على أنه1852 م ، بدلاً من الميل البحري الأمريكي ، المحدد بـ6 080 0.20 قدم =1 853 0،248 متر . في عام 1959 ، قام المكتب الوطني الأمريكي للمعايير رسميًا بتكييف الساحة الدولية والجنيه ، والتي تم تحديدها بالضبط من حيث المتر والكيلوغرام. في عام 1968 ، أجاز قانون الدراسة المترية (Pub. L. 90-472 ، 9 أغسطس 1968 ، 82 Stat. 693) دراسة مدتها ثلاث سنوات لأنظمة القياس في الولايات المتحدة ، مع التركيز بشكل خاص على جدوى اعتماد SI . و قانون تحويل متري لعام 1975 تلت ذلك، عدلت لاحقا من قبل معارض الجامع وقانون المنافسة لعام 1988 ، وفورات في قانون البناء لعام 1996، وزارة الطاقة الراقية قانون تنشيط الحاسبات عام 2004. ونتيجة لجميع هذه الأعمال، ينص القانون الأمريكي الحالي ( 15 USC § 205b ) على ذلك
وبالتالي فإن السياسة المعلنة للولايات المتحدة هي-
(1) لتعيين النظام المتري للقياس باعتباره النظام المفضل للأوزان والمقاييس لتجارة الولايات المتحدة وتجارتها ؛
(2) أن تطلب من كل وكالة اتحادية ، في تاريخ معين وإلى الحد الممكن اقتصاديًا بحلول نهاية السنة المالية 1992 ، أن تستخدم النظام المتري للقياس في مشترياتها ومنحها والأنشطة الأخرى المتعلقة بالأعمال ، باستثناء المدى الذي يكون فيه هذا الاستخدام غير عملي أو من المحتمل أن يتسبب في أوجه قصور كبيرة أو فقدان الأسواق لشركات الولايات المتحدة ، كما هو الحال عندما يقوم المنافسون الأجانب بإنتاج منتجات منافسة في وحدات غير مترية ؛
(3) البحث عن طرق لزيادة فهم النظام المتري للقياس من خلال المعلومات والتوجيهات التعليمية والمنشورات الحكومية ؛ و
(4) للسماح باستمرار استخدام الأنظمة التقليدية للأوزان والمقاييس في الأنشطة غير التجارية.
- ^ وقد تم تعريفها من حيث أسلاف SI المترية منذ تسعينيات القرن التاسع عشر على الأقل .
- ^ انظر على سبيل المثال هنا للاطلاع على التعاريف المختلفة للحقود ، وهي وحدة كتلة صينية تقليدية ، في أماكن مختلفة عبر شرق وجنوب شرق آسيا. وبالمثل ، راجع هذا المقال عن وحدات القياس اليابانية التقليدية ، وكذلك هذا عن وحدات القياس الهندية التقليدية .
- ^ أ ب من الفرنسية : Conférence générale des poids et mesures
- ^ أ ب من الفرنسية : Comité international des poids et mesures
- ^ ل ب و SI كتيب لفترة قصيرة. اعتبارًا من مايو 2020[تحديث]، الإصدار الأخير هو التاسع ، نُشر عام 2019 م. [2] من هذه المقالة.
- ^ أ ب من الفرنسية : Bureau international des poids et mesures
- ^ تم إضفاء الطابع الرسمي على الأخير في النظام الدولي للكميات (ISQ). [2] : 129
- ^ فيما يلي بعض الأمثلة على وحدات SI المشتقة المتماسكة: وحدة السرعة ، وهي المتر في الثانية ، مع الرمز م / ث ؛ وحدة التسارع ، وهي المتر لكل ثانية مربعة ، بالرمز م / ث 2 ؛ إلخ.
- ^ من الخصائص المفيدة لنظام متماسك أنه عندما يتم التعبير عن القيم العددية للكميات المادية من حيث وحدات النظام ، فإن المعادلات بين القيم الرقمية لها نفس الشكل تمامًا ، بما في ذلك العوامل العددية ، مثل المعادلات المقابلة بين الكميات الفيزيائية [5] : 6 قد يكون من المفيد توضيح هذا المثال. لنفترض أننا حصلنا على معادلة تتعلق ببعض الكميات الفيزيائية ، على سبيل المثال T = 1/2{ m } { v } 2 ، معربًا عن الطاقة الحركية T بدلالة الكتلة m والسرعة v . اختر نظامًا للوحدات ، واجعل { T } و { m } و { v } هي القيم العددية لـ T و m و v عند التعبير عنها في نظام الوحدات هذا. إذا كان النظام متماسكًا ، فستخضع القيم الرقمية لنفس المعادلة (بما في ذلك العوامل العددية) مثل الكميات الفيزيائية ، أي سيكون لدينا T = 1/2{ م } { v } 2 .
من ناحية أخرى ، إذا كان نظام الوحدات المختار غير متماسك ، فقد تفشل هذه الخاصية. على سبيل المثال ، ما يلي ليس نظامًا متماسكًا: نظام يتم فيه قياس الطاقة بالسعرات الحرارية ، بينما يتم قياس الكتلة والسرعة بوحدات SI الخاصة بهم. بعد كل شيء ، في هذه الحالة ،1/2{ m } { v } 2 ستعطي قيمة عددية معناها الطاقة الحركية عند التعبير عنها بالجول ، وتختلف هذه القيمة العددية بمعامل4.184 ، من القيمة العددية عندما يتم التعبير عن الطاقة الحركية بالسعرات الحرارية. وبالتالي ، في هذا النظام ، تكون المعادلة التي ترضيها القيم العددية هي { T } = 1/4.1841/2{ م } { v } 2 . - ^ على سبيل المثال ، نيوتن (N) ، وحدة القوة ، تساوي kg⋅m⋅s −2 عند كتابتها من حيث الوحدات الأساسية ؛ في الجول (J)، وحدة من الطاقة ، أي ما يعادل kg⋅m 2 ⋅s -2 ، وما إلى ذلك وحدة مشتقة اسمه في الآونة الأخيرة، و كاتال ، وقد عرفت في عام 1999.
- ^ على سبيل المثال ، الوحدة الموصى بها لشدة المجال الكهربائي هي الفولت لكل متر ، V / m ، حيث الفولت هو الوحدة المشتقة لفرق الجهد الكهربائي . الفولت لكل متر يساوي kg⋅m⋅s −3 ⋅A −1 عند التعبير عنه بدلالة الوحدات الأساسية.
- ^ تسمى الوحدات الأساسية SI (مثل المتر) أيضًا بالوحدات المتماسكة ، لأنها تنتمي إلى مجموعة وحدات SI المتماسكة .
- ^ الكيلومتر الواحد حوالي 0.62 ميل ، وهو طول يساوي حوالي دورتين ونصف حول مضمار رياضي نموذجي. المشي بوتيرة معتدلة لمدة ساعة ، سيغطي الإنسان البالغ حوالي خمسة كيلومترات (حوالي ثلاثة أميال). المسافة من لندن ، المملكة المتحدة ، إلى باريس ، فرنسا حوالي350 كم . من لندن إلى نيويورك ،5600 كم .
- ^ بمعنى آخر ، إعطاء أي وحدة أساسية أو أي وحدة مشتقة متماسكة باسم ورمز خاصين.
- ^ لاحظ ، مع ذلك ، أن هناك مجموعة خاصة من الوحدات تسمى وحدات غير SI مقبولة للاستخدام مع SI ، ومعظمها ليس مضاعفات عشرية لوحدات SI المقابلة ؛ انظر أدناه .
- ^ تتشكل الأسماء والرموز للمضاعفات العشرية والمضاعفات الفرعية لوحدة الكتلة كما لو كان الجرام هو الوحدة الأساسية ، أي من خلال إرفاق أسماء ورموز البادئة ، على التوالي ، باسم الوحدة "gram" والوحدة الرمز "ز". على سبيل المثال،10 -6 كغ كما هو مكتوب مليغرام، ملغ ، وليس كما microkilogram، μkg . [2] : 144
- ^ ومع ذلك ، عادةً ما يتم قياس هطول الأمطار بوحدات SI غير متماسكة مثل المليمترات في الارتفاع التي تم جمعها على كل متر مربع خلال فترة معينة ، أي ما يعادل لترات لكل متر مربع.
- ^ ربما كمثال مألوف أكثر ، ضع في اعتبارك هطول الأمطار ، الذي يُعرّف بأنه حجم المطر (يقاس بالمتر 3 ) الذي يسقط لكل وحدة مساحة (يقاس بالمتر 2 ). بما أن m 3 / m 2 = m ، فإنه يترتب على ذلك أنوحدة SI المشتقة المتماسكةلسقوط الأمطار هي المتر ، على الرغم من أن المقياس ، بالطبع ، هو أيضًاوحدة الطول الأساسية في النظام الدولي للوحدات. [الملاحظة 25]
- ^ حتى الوحدات الأساسية ؛ تمت إضافة الخلد كوحدة SI أساسية فقط في عام 1971. [2] : 156
- ^ راجع القسم التالي لمعرفة سبب اعتبار هذا النوع من التعريف مفيدًا.
- ^ القيم المحددة بدقة هي كما يلي: [2] : 128
= 9 192 631 770 هرتز
= 299 792 458 م / ث
= 6،626 070 15 × 10 -34 J⋅s
= 1،602 176 634 × 10 -19 C
= 1.380 649 × 10 23 جول / ك
= 6.022 140 76 × 10 23 مول −1
= 683 م / ث . - ^ و تنبيههم التطبيقية هي الفرنسية ل 'يضع موضع التنفيذ. التنفيذ'. [10] [11]
- ^ أ ب الاستثناء الوحيد هو تعريف الثاني ، والذي لا يزال لا يُعطى من حيث القيم الثابتة للثوابت الأساسية ولكن من حيث خاصية معينة لجسم معين يحدث بشكل طبيعي ، ذرة السيزيوم. وبالفعل ، فقد كان واضحًا لبعض الوقت أنه قريبًا نسبيًا ، باستخدام ذرات أخرى غير السيزيوم ، سيكون من الممكن الحصول على تعريفات للثاني أكثر دقة من التعريف الحالي. الاستفادة من هذه الأساليب الأكثر دقة يستلزم تغيير تعريف الثانية ، على الأرجح في وقت ما حول عام 2030. [18] : 196
- ^ أ ب مرة أخرى ، باستثناء الثانية ، كما هو موضح في الملاحظة السابقة.
قد يتم إصلاح الثاني في النهاية عن طريق تحديد قيمة دقيقة لثابت أساسي آخر (تشتمل وحدته المشتقة على الثانية) ، على سبيل المثال ثابت ريدبيرج . ولكي يحدث هذا ، يجب أن يصبح عدم اليقين في قياس هذا الثابت صغيرًا جدًا بحيث يهيمن عليه عدم اليقين في قياس أي تردد انتقالي يتم استخدامه لتحديد الثانية عند تلك النقطة. بمجرد حدوث ذلك ، سيتم عكس التعريفات: سيتم تحديد قيمة الثابت من خلال التعريف إلى قيمة دقيقة ، أي أحدث قيمة تم قياسها ، بينما سيصبح تردد انتقال الساعة كمية لم تعد قيمتها ثابتة بالتعريف ولكن الذي يجب قياسه. لسوء الحظ ، من غير المحتمل أن يحدث هذا في المستقبل المنظور ، لأنه لا توجد حاليًا استراتيجيات واعدة لقياس أي ثوابت أساسية إضافية بالدقة اللازمة. [19] : 4112-3 - ^ الاستثناء الوحيد هو تعريف الثاني ؛ انظر الملاحظات [الملاحظة 31] و [الملاحظة 32] في القسم التالي.
- ^ لرؤية هذا ، تذكر أن Hz = s −1 و J = kg ⋅ m 2 ⋅ s −2 . وهكذا ،
( Hz ) ( J⋅s ) / ( m / s ) 2
= ( s −1 ) [( kg ⋅ m 2 ⋅ s −2 ) ⋅ s ] ( m ⋅ s −1 ) −2
= s (- 1−2 + 1 + 2) ⋅ m (2−2) ⋅ kg
= kg ،
لأن جميع قوى المتر والثواني تلغي. يمكن أيضًا إثبات أن ( Hz ) ( J⋅s ) / ( m / s ) 2 هي المجموعة الوحيدة من قوى وحدات الثوابت المحددة (أي ، المجموعة الوحيدة من قوى Hz ، m / s ، J⋅s و C و J / K و mol 1 و lm / W ) ينتج عنها الكيلوجرام. - ^ وهي ،
1 هرتز = Δ ν سي اس/9 192 631 770
1 م / ث = ج/299 792 458 ، و
1 J⋅s = ح/6.626 070 15 × 10 −34. - ^ يفضل كتيب SI كتابة العلاقة بين الكيلوغرام والثوابت المحددة مباشرة ، دون المرور بالخطوة الوسيطة للتعريف1 هرتز ،1 م / ث و1 J⋅s ، مثل هذا: [2] : 131 1 كجم = (299 792 458 ) 2/(6،626 070 15 × 10 -34 ) (9 192 631 770 )ح Δ ν Cs/ج 2.
- ^ التي تحدد النظام الدولي للكميات (ISQ).
- ^ على سبيل المثال ، من عام 1889 حتى عام 1960 ، تم تعريف المقياس على أنه طول مقياس النموذج الأولي الدولي ، وهو شريط خاص مصنوع من سبيكة البلاتين إيريديوم التي كانت (ولا تزال) محفوظة في المكتب الدولي للأوزان والمقاييس ، الموجود في و بافيلون دي Breteuil في سان كلو ، فرنسا، بالقرب من باريس. كان التعريف النهائي للمتر المستند إلى المصنوعات اليدوية ، والذي استمر من عام 1927 إلى إعادة تعريف العداد في عام 1960 ، كما يلي: [2] : 159
ال '0 ° تشير إلى درجة حرارة0 درجة مئوية . تمثل متطلبات الدعم نقاط Airy للنموذج الأولي - النقاط مفصولة بـ 4/7من الطول الإجمالي للشريط ، حيث يتم تصغير الانحناء أو التدلي للشريط. [21]وحدة الطول هي المتر ، التي تحددها المسافة ، عند 0 ° ، بين محوري الخطين المركزيين المحددين على شريط البلاتين الإيريديوم المحفوظ في المكتب الدولي des Poids et Mesures والنموذج الأولي المعلن للمقياس من قبل Conférence Générale des Poids et Mesures الأول ، يخضع هذا الشريط للمعيار الضغط الجوي والمدعوم على أسطوانتين بقطر سنتيمتر واحد على الأقل ، موضوعة بشكل متماثل في نفس المستوى الأفقي على مسافة571 ملم من بعضها البعض.
- ^ هذا الأخير كان يسمى "رباعي" ، طول خط الزوال من خط الاستواء إلى القطب الشمالي. كان خط الزوال المختار في الأصل هو خط الطول في باريس .
- ^ في ذلك الوقت ، لم يكن هناك تمييز دقيق بين "الوزن" و "الكتلة".
- ^ هذا المجلد1 سم 3 =1 مل ، وهو1 × 10 −6 م 3 . وهكذا ، فإن التعريف الأصلي للكتلة لم يستخدم وحدة الحجم المتماسكة (التي ستكون م 3 ) ولكن استخدمها في وحدة عشرية تابعة لها.
- ^ في الواقع ، كانت الفكرة الأصلية للنظام المتري هي تحديد جميع الوحدات باستخدام كميات قابلة للقياس طبيعية ومتاحة عالميًا فقط. على سبيل المثال ، كان التعريف الأصلي لوحدة الطول ، المقياس ، جزءًا محددًا (واحدًا على عشرة ملايين) من طول ربع خط الزوال للأرض. [ملحوظة 39] بمجرد تحديد المقياس ، يمكن تعريف وحدة الحجم على أنها حجم مكعب تكون أضلاعه وحدة طول واحدة. وبمجرد تحديد وحدة الحجم ، يمكن تعريف وحدة الكتلة على أنها كتلة وحدة حجم بعض المواد الملائمة في الظروف القياسية. في الواقع ، كان التعريف الأصلي للجرام هو "الوزن المطلق [الملاحظة 40] لحجم من الماء النقي يساوي مكعب الجزء المائة من المتر ، [ملاحظة 41] وعند درجة حرارة ذوبان الجليد."
ومع ذلك ، سرعان ما أصبح واضحًا أن هذه الإدراك `` الطبيعي '' لوحدات الطول والكتلة ببساطة لا يمكن ، في ذلك الوقت ، أن تكون دقيقة (وملائمة للوصول) كما تتطلبها احتياجات العلم والتكنولوجيا والتجارة. لذلك ، تم اعتماد النماذج الأولية بدلاً من ذلك. تم الحرص على تصنيع النماذج الأولية بحيث تكون أقرب ما يمكن ، بالنظر إلى العلوم والتكنولوجيا المتاحة اليوم ، إلى الإنجازات "الطبيعية" المثالية. ولكن بمجرد اكتمال النماذج الأولية ، أصبحت وحدات الطول والكتلة متساوية بحكم التعريف مع هذه النماذج الأولية (انظر Mètre des Archives and Kilogram des Archives ).
ومع ذلك ، طوال تاريخ SI ، يستمر المرء في رؤية تعبيرات عن الأمل في أنه في يوم من الأيام ، سيتمكن المرء من الاستغناء عن النماذج الأولية وتحديد جميع الوحدات من حيث المعايير الموجودة في الطبيعة. كان أول معيار من هذا القبيل هو الثاني. لم يتم تعريفه مطلقًا باستخدام نموذج أولي ، حيث تم تعريفه في الأصل على أنه 1 /86 400 من طول اليوم (لأن هناك 60 ثانية / دقيقة × 60 دقيقة / ساعة × 24 ساعة / يوم =86 400 ق / يوم). كما ذكرنا ، تم أخيرًا تحقيق رؤية تحديد جميع الوحدات من حيث المعايير الطبيعية المتاحة عالميًا في عام 2019 ، عندما تم أخيرًا تقاعد النموذج الأولي الوحيد المتبقي الذي تستخدمه SI ، وهو النموذج المخصص للكيلوغرام. - ^ المراجع التالية مفيدة في تحديد مؤلفي المرجع السابق: المرجع ، [23] المرجع ، [24] والمرجع. [25]
- ^ أ ب كما حدث مع المعايير البريطانية للطول والكتلة في عام 1834 ، عندما فقدوا أو تضرروا بما يتجاوز نقطة صلاحيتها للاستخدام في حريق كبير عُرف باسم حرق البرلمان . تم تشكيل لجنة من العلماء البارزين للتوصية بالخطوات الواجب اتخاذها لاستعادة المعايير ، ووصفت في تقريرها الدمار الناجم عن الحريق على النحو التالي: [22] [ملاحظة 43]
سنصف في المقام الأول حالة المعايير التي تم استردادها من أنقاض مجلس العموم ، كما تم التأكد من فحصنا لها في الأول من يونيو عام 1838 في مكتب المجلة ، حيث يتم حفظها تحت رعاية السيد. جيمس جودج ، الكاتب الرئيسي لمكتب الصحيفة. تم مقارنة القائمة التالية ، التي أخذناها من التفتيش ، بقائمة أعدها السيد Gudge ، وذكرها أن السيد تشارلز رولاند ، أحد كتبة دفتر اليومية ، مباشرة بعد الحريق ، و اتفق معها. صرح السيد Gudge أنه لا توجد معايير أخرى للطول أو الوزن في عهدته.
رقم 1. قضيب نحاسي مكتوب عليه "قياسي [G. ثانيًا. شعار التاج] الفناء ، 1758 ، "الذي تبين عند الفحص أنه يحتوي على مسمار اليد اليمنى بشكل مثالي ، مع ظهور النقطة والخط ، ولكن مع ذوبان مسمار اليد اليسرى تمامًا ، ولم يتبق سوى ثقب. كان الشريط منحنيًا إلى حد ما ، وتغير لونه في كل جزء.
رقم 2. قضيب نحاسي مع قضيب بارز في كل طرف ، ويشكل سريرًا لتجربة مقاييس الفناء ؛ مشوه.
رقم 3. قضيب نحاسي مكتوب عليه "قياسي [G. ثانيًا. شعار التاج] الفناء ، 1760 ، "منه تم صهر مسمار اليد اليسرى بالكامل ، وفي نواحٍ أخرى كان في نفس الحالة مثل رقم 1.
رقم 4. سرير ياردة مشابه للرقم 2 ؛ مشوه.
رقم 5. وزن على شكل [رسم وزن] عليه علامة [2 رطل T. 1758] ، يبدو أنه من النحاس الأصفر أو النحاس ؛ مشوه كثيرا.
رقم 6. وزن ملحوظ بنفس الطريقة ل 4 أرطال ، في نفس الحالة.
رقم 7. وزن مشابه للرقم 6 ، مع وجود فراغ مجوف في قاعدته ، والذي بدا للوهلة الأولى أنه قد تم ملؤه في الأصل ببعض المعدن اللين الذي تم صهره الآن ، ولكن تم العثور عليه في تجربة تقريبية لها نفس الوزن تقريبًا مثل رقم 6.
رقم 8. وزن مماثل من 8 أرطال ، ملحوظ بشكل مشابه (مع تغيير 8 أرطال مقابل 4 أرطال) ، وفي نفس الحالة.
رقم 9. آخر بالضبط مثل رقم 8.
الرقمان 10 و 11. وزنان 16 رطلاً ، ملحوظان بالمثل.
الرقمان 12 و 13. وزنان 32 رطلاً ، ملحوظان بالمثل.
رقم 14. وزن بمقبض دائري مثلثي ، عليه علامة "SF 1759 17 رطلاً. 8 أطنان من الوزن الثقيل. طروادة" ، على ما يبدو قصد منه تمثيل الحجر البالغ 14 رطلاً. أفوردوبوا ، مما يسمح ب 7008 حبة تروي لكل رطل أفوردوبوا.
يبدو من هذه القائمة أن الشريط المعتمد في القانون الخامس جيو. الرابع ، غطاء. 74 ، الفرع. 1 ، بالنسبة للمعيار القانوني لساحة واحدة ، (رقم 3 من القائمة السابقة) ، مصاب حتى الآن ، ومن المستحيل التأكد منه ، بأقصى دقة ، الطول القانوني لساحة واحدة. المعيار القانوني لجنيه واحد مفقود. لذلك علينا أن نعلن أنه من الضروري للغاية اتخاذ خطوات لتشكيل وتقنين معايير الطول والوزن الجديدة.
- ^ في الواقع ، كان أحد الدوافع لإعادة تعريف SI لعام 2019 هو عدم استقرار الأداة التي كانت بمثابة تعريف للكيلوغرام.
قبل ذلك ، كان أحد أسباب بدء الولايات المتحدة في تحديد الساحة من حيث المتر في عام 1893 هو [26] : 381
في ما سبق ، تعد الساحة البرونزية رقم 11 واحدة من نسختين من الساحة البريطانية القياسية الجديدة التي تم إرسالها إلى الولايات المتحدة في عام 1856 ، بعد أن أكملت بريطانيا تصنيع معايير إمبراطورية جديدة لتحل محل تلك التي فقدت في حريق عام 1834 (انظر [الملاحظة 44] ). كمعايير للطول ، كانت الساحات الجديدة ، وخاصة البرونز رقم 11 ، أعلى بكثير من المعيار الذي كانت الولايات المتحدة تستخدمه حتى تلك النقطة ، ما يسمى بمقياس Troughton . لذلك تم قبولها من قبل مكتب الأوزان والمقاييس (سلف NIST ) كمعايير للولايات المتحدة. تم نقلهم مرتين إلى إنجلترا وأعيد مقارنتهم بالفناء الإمبراطوري ، في عام 1876 وعام 1888 ، وكما ذكر أعلاه ، تم العثور على تناقضات قابلة للقياس. [26] : 381[ر] كانت الساحة البرونزية رقم 11 ، والتي كانت نسخة طبق الأصل من ساحة الإمبراطورية البريطانية من حيث الشكل والمواد ، قد أظهرت تغييرات عند مقارنتها بالفناء الإمبراطوري في عامي 1876 و 1888 والتي لا يمكن القول بشكل معقول أنها ترجع بالكامل إلى التغييرات في رقم 11. أثيرت شكوك حول ثبات طول المعيار البريطاني.
في عام 1890 ، بصفتها أحد الموقعين على اتفاقية المتر ، تلقت الولايات المتحدة نسختين من مقياس النموذج الأولي الدولي ، والذي يمثل بناءه أكثر الأفكار تقدمًا للمعايير في ذلك الوقت. لذلك يبدو أن الإجراءات الأمريكية ستتمتع باستقرار أكبر ودقة أعلى بقبول المقياس الدولي كمعيار أساسي ، والذي تم إضفاء الطابع الرسمي عليه في عام 1893 من قبل أمر ميندنهال . [26] : 379-81
- ^ كما ذكر أعلاه ، من المؤكد تمامًا أن الثابت المحددسيتعين استبدالها قريبًا نسبيًا ، حيث أصبح من الواضح بشكل متزايد أن الذرات الأخرى غير السيزيوم يمكن أن توفر معايير زمنية أكثر دقة. ومع ذلك ، لا يُستبعد أن يتم استبدال بعض الثوابت المحددة الأخرى في النهاية أيضًا. على سبيل المثال ، الشحنة الأولية e تتوافق مع قوة اقتران القوة الكهرومغناطيسية عبر ثابت الهيكل الدقيق . تتنبأ بعض النظريات بذلكيمكن أن تختلف بمرور الوقت. الحدود التجريبية المعروفة حاليًا لأقصى تباين ممكن لـمنخفضة جدًا بحيث "يمكن استبعاد أي تأثير على القياسات العملية المتوقعة" ، [2] : 128 حتى لو تبين أن إحدى هذه النظريات صحيحة. ومع ذلك ، إذا تبين أن ثابت البنية الدقيقة يتغير قليلاً بمرور الوقت ، فقد يتقدم العلم والتكنولوجيا في المستقبل إلى نقطة تصبح فيها هذه التغييرات قابلة للقياس. في هذه المرحلة ، يمكن للمرء أن يفكر في استبدال الشحنة الأولية بكمية أخرى ، لأغراض تحديد نظام SI ، وسيتم إختيارها من خلال ما نتعلمه عن اختلاف الوقت في.
- ^ تشمل المجموعة الأخيرة الاتحادات الاقتصادية مثل الجماعة الكاريبية .
- ^ المصطلح الرسمي هو "الدول الأطراف في اتفاقية المتر" ؛ مصطلح "الدول الأعضاء" هو مرادف لها ويستخدم لتسهيل الرجوع إليها. [33] اعتبارًا من 13 يناير 2020 ،[تحديث]. [33] هناك 62 دولة عضو و 40 دولة منتسبة واقتصادات المؤتمر العام. [الملاحظة 47]
- ^ من بين مهام هذه اللجان الاستشارية النظر التفصيلي في التطورات في الفيزياء التي تؤثر بشكل مباشر على المقاييس ، وإعداد التوصيات للمناقشة في CIPM ، وتحديد وتخطيط وتنفيذ المقارنات الرئيسية لمعايير القياس الوطنية ، وتقديم المشورة إلى CIPM حول العمل العلمي في مختبرات BIPM. [34]
- ^ اعتبارًا من أبريل 2020 ، تشمل هذه الشركات من إسبانيا ( CEM ) وروسيا ( FATRiM ) وسويسرا ( METAS ) وإيطاليا ( INRiM ) وكوريا الجنوبية ( KRISS ) وفرنسا ( LNE ) والصين ( NIM ) والولايات المتحدة ( NIST ) واليابان ( AIST / NIMJ ) والمملكة المتحدة ( NPL ) وكندا ( NRC ) وألمانيا ( PTB ).
- ^ اعتبارًا من أبريل 2020 ، تشمل هذه اللجنة الدولية الكهروتقنية ( IEC ) والمنظمة الدولية للتوحيد القياسي ( ISO )والمنظمة الدولية للقياسالقانوني ( OIML ).
- ^ اعتبارًا من أبريل 2020 ، تشمل هذه اللجنة الدولية للإضاءة ( CIE ) ، ومجموعة مهام CODATA المعنية بالثوابت الأساسية ، واللجنة الدولية لوحدات وقياسات الإشعاع ( ICRU ) ، والاتحاد الدولي للكيمياء السريرية والطب المخبري ( IFCC ).
- ^ اعتبارًا من أبريل 2020 ، تشمل هذه الاتحاد الفلكي الدولي ( IAU ) ، والاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية ( IUPAC ) ، والاتحاد الدولي للفيزياء البحتة والتطبيقية ( IUPAP ).
- ^ هؤلاء هم الأفراد الذين يشاركون على المدى الطويل في الأمور المتعلقة بالوحدات ، وقد ساهموا بنشاط في المنشورات عن الوحدات ، ولديهم رؤية وفهم عالمي للعلم بالإضافة إلى المعرفة حول تطوير وتشغيل النظام الدولي للوحدات. [38] اعتبارا من أبريل 2020، وتشمل هذه [37] [39] الأستاذ مارك Himbert و الدكتور تيري كوين .
- ^ لأسباب تاريخية ، يتم التعامل مع الكيلوجرام بدلاً من الجرام كوحدة متماسكة ، مع استثناء لهذا التوصيف.
- ^ قانون أوم: 1 Ω = 1 V / A من العلاقة E = I × R ، حيث E هي القوة أو الجهد الكهربي (الوحدة: فولت) ، أنا التيار (الوحدة: أمبير) ، و R هي المقاومة (الوحدة: أوم ).
- ^ بينما يتم تحديد الثانية بسهولة من فترة دوران الأرض ، فإن المقياس ، المحدد في الأصل من حيث حجم الأرض وشكلها ، يكون أقل قابلية ؛ ومع ذلك ، فإن حقيقة أن محيط الأرض قريب جدًا من40 000 كم قد يكون ذاكري مفيد.
- ^ هذا واضح من الصيغة s = v 0 t + 1/2 أ t 2 مع v 0 = 0 و a =9.81 م / ث 2 .
- ^ هذا واضح من الصيغة T = 2π √ L / g .
- ^ يحتوي المصباح الكهربائي 60 وات على 800 لومن [52] والتي تشع بالتساوي في جميع الاتجاهات (أي 4π ستراديانز) ، وبالتالي فهي تساوي
- ^ وهذا واضح من المعادلة P = I V .
- ^ أ ب باستثناء ما هو مذكور على وجه التحديد ، فإن هذه القواعد مشتركة في كتيب SI وكتيب NIST.
- ^ على سبيل المثال ،أنتج المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا بالولايات المتحدة(NIST) إصدارًا من مستند CGPM (NIST SP 330) الذي يوضح استخدام المنشورات باللغة الإنجليزية التي تستخدم اللغة الإنجليزية الأمريكية
- ^ هذا المصطلح هو ترجمة للنص الرسمي [الفرنسي] لكتيب SI.
- ^ تم تحديد قوة المجال المغناطيسي للأرض 1 G (جاوس) على السطح ( = 1 سم -1 / 2 ميكروغرام 1/2 ⋅s −1 ).
- ^ الأرجنتين والنمسا والمجر وبلجيكا والبرازيل والدنمارك وفرنسا والإمبراطورية الألمانية وإيطاليا وبيرو والبرتغال وروسيا وإسبانيا والسويد والنرويج وسويسرا والإمبراطورية العثمانية والولايات المتحدة وفنزويلا.
- ^ النص " Des Comparaisons périodiques des étalons nationalaux avec les prototypes internationaux " (بالإنجليزية: المقارنات الدورية للمعايير الوطنية مع النماذج الأولية الدولية ) في المادة 6.3 من اتفاقية العدادات يميز بين الكلمات "قياسي" ( مكتب المدير التنفيذي: "الحجم القانوني من وحدة قياس أو وزن " ) و" نموذج أولي "( OED:" أصل تم تصميم شيء على أساسه " ).
- ^ Pferd هي كلمة ألمانية تعني "حصان" و Stärke هي كلمة ألمانية تعني "القوة" أو "القوة". Pferdestärke هي القوة اللازمة لرفع 75 كجم ضد الجاذبية بمعدل متر واحد في الثانية. ( 1 PS = 0.985 حصان ).
- ^ هذا الثابت غير جدير بالثقة ، لأنه يختلف على سطح الأرض.
- ^ ومن المعروف باسم النموذج الأولي الدولي للكيلوغرام.
- ^ هذا الكائن هو نموذج كيلوغرام الدولي أو دعا IPK بدلا شعريا لو غراند K .
- ^ بمعنى ، فهي ليست جزءًا من نظام SI ولا إحدى الوحدات غير التابعة لـ SI المقبولة للاستخدام مع هذا النظام.
- ^ جميع الأنظمة الرئيسية للوحدات التي تكون فيها القوة بدلاً من الكتلة هي الوحدة الأساسية من نوع يعرفبنظام الجاذبية (يُعرف أيضًا بالنظام التقني أو الهندسي ). في أبرز مثال متري من نظام من هذا القبيل، يتم أخذ وحدة من القوة ليكون كيلو غرام ثقلي ( KP )، وهو الوزن من كيلوغرام القياسية تحت الجاذبية القياسية ، ز =9.806 65 م / ث 2 . وحدة الكتلة إذن وحدة مشتقة. الأكثر شيوعًا ، يتم تعريفه على أنه الكتلة التي يتم تسريعها بمعدل1 م / ث 2 عندما تعمل بقوة صافية تبلغ1 KP . غالبًا ما يطلق عليه hyl ، وبالتالي فإن له قيمة1 حيل =9.806 65 كجم حتى لا يكون من المضاعفات العشرية للجرام. من ناحية أخرى ، هناك أيضًا أنظمة متريّة للجاذبية تُعرّف فيها وحدة الكتلة على أنها الكتلة التي ، عندما تتأثر بالجاذبية القياسية ، يكون وزنها يساوي كيلوغرامًا واحدًا. في هذه الحالة ، وحدة الكتلة هي بالضبط الكيلوجرام ، على الرغم من أنها وحدة مشتقة.
- ^ بعد قولي هذا ، يتم التعرف على بعض الوحدات بواسطة جميع الأنظمة المترية. والثاني هو وحدة أساسية في كل منهم. يتم التعرف على العداد في كل منهم ، إما كوحدة أساسية للطول أو كمضاعف عشري أو فرعي لوحدة الطول الأساسية. لا يتم التعرف على الجرام كوحدة (إما الوحدة الأساسية أو المضاعف العشري للوحدة الأساسية) بواسطة كل نظام متري. على وجه الخصوص ، في أنظمة الجاذبية المترية ، تأخذ قوة الجرام مكانها. [الملاحظة 73]
- ^ أ ب ج عادة ما يكون التحويل البيني بين أنظمة الوحدات المختلفة مباشرًا ؛ ومع ذلك ، فإن وحدتي الكهرباء والمغناطيسية استثناءان ، ويتطلب الأمر قدرًا مذهلاً من العناية. تكمن المشكلة بشكل عام في أن الكميات الفيزيائية التي تحمل نفس الاسم وتلعب نفس الدور في أنظمة CGS-ESU و CGS-EMU و SI - مثل "الشحنة الكهربائية" و "قوة المجال الكهربائي" ، إلخ. - لا تملك فقط وحدات مختلفة في الأنظمة الثلاثة ؛ من الناحية الفنية ، فهي في الواقع كميات فيزيائية مختلفة. [105] : 422 [105] : 423 ضع في اعتبارك "الشحنة الكهربائية" ، والتي يمكن تحديدها في كل نظام من الأنظمة الثلاثة على أنها الكمية التي يتم إدخال مثيلين منها في بسط قانون كولوم (حيث تمت كتابة هذا القانون في كل نظام) . ينتج عن هذا التعريف ثلاث كميات مادية مختلفة: "شحنة CGS-ESU" و "شحنة CGS-EMU" و "شحنة SI". [106] : 35 [105] : 423 لديهم أبعاد مختلفة عند التعبير عنها من حيث الأبعاد الأساسية: الكتلة 1/2 × الطول 3/2 × الوقت −1 لشحنة CGS-ESU ، الكتلة 1/2 × الطول 1/2 لشحنة CGS-EMU ، والوقت × الحالي لشحنة SI (حيث ، في SI ، يكون بُعد التيار مستقلاً عن أبعاد الكتلة والطول والوقت). من ناحية أخرى ، من الواضح أن هذه الكميات الثلاثة تحدد نفس الظاهرة الفيزيائية الأساسية. وهكذا، ونحن نقول لا أن 'abcoulomb واحد يساوي كولوم عشر، ولكن بدلا من أن "واحدة abcoulomb يتوافق مع كولوم عشرة"، [105] : 423 كما هو مكتوب1 abC ≘10 ج . [106] : 35 ونعني بذلك ، "إذا تم قياس الشحنة الكهربائية CGS-EMU لتكون بحجم1 abC ، فإن الشحنة الكهربائية SI سيكون لها حجم10 ج . [106] : 35 [107] : 57-58
- ^ ل ب و حدات كلية الدراسات العليا-جاوس هي مزيج من كلية الدراسات العليا-ESU وكلية الدراسات العليا-EMU، مع وحدات ذات الصلة المغناطيسية من هذا الأخير وجميع ما تبقى من السابق. بالإضافة إلى ذلك ، يقدم النظام gauss كاسم خاص لوحدة CGS-EMU maxwell لكل سنتيمتر مربع.
- ^ غالبًا ما يسيء المؤلفون استخدام التدوين قليلاً ويكتبون بعلامة "يساوي" ("=") بدلاً من علامة "يتوافق مع" ("≘").
مراجع
- ^ "ملفات رسومات شعار SI" . BIPM . 2017 مؤرشفة من الأصلي في 20 يونيو 2019 . تم الاسترجاع 12 أبريل 2020 .
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab ac المكتب الدولي للأوزان والمقاييس (20 مايو 2019) ، كتيب SI: النظام الدولي للوحدات (SI) (PDF) (الطبعة التاسعة) ، ISBN 978-92-822-2272-0
- ^ الولايات المتحدة والنظام المتري (تاريخ كبسولة) (PDF) ، Gaithersburg ، MD ، الولايات المتحدة الأمريكية: NIST ، 1997 ، ص. 2 ، مؤرشف (PDF) من الأصل في 16 أبريل 2020 ، تم استرجاعه في 15 أبريل 2020
- ^ "تفسير النظام الدولي للوحدات (النظام المتري للقياس) للولايات المتحدة" (73 FR 28432 ). السجل الفيدرالي . 2008 مؤرشفة من الأصلي في 16 أغسطس 2017 . تم الاسترجاع 14 مايو 2020 .
- ^ ISO 80000-1: 2009 الكميات والوحدات - الجزء الأول: عام
- ^ "كتيب SI" (PDF) . BIPM . 2019 . تم الاسترجاع 18 فبراير 2021 .
- ^ "الطبيعة العشرية للنظام المتري" . جمعية المقاييس الأمريكية . 2015 مؤرشفة من الأصلي في 15 أبريل 2020 . تم الاسترجاع 15 أبريل 2020 .
- ^ اتكينز ، توني. اسكودير ، مارسيل (2019). معجم الهندسة الميكانيكية . مطبعة جامعة أكسفورد . رقم ISBN 9780199587438. OCLC 1110670667 .
- ^ تشابل ، مايكل (2014). قاموس الفيزياء . تايلور وفرانسيس . رقم ISBN 9781135939267. OCLC 876513059 .
- ^ "NIST Mise en Pratique لتعريف الكيلوجرام الجديد" . نيست . 2013 مؤرشفة من الأصلي في 14 يوليو 2017 . تم الاسترجاع 9 مايو 2020 .
- ^ "Mise en pratique" . Reverso . 2018 مؤرشفة من الأصلي في 9 مايو 2020 . تم الاسترجاع 9 مايو 2020 .
- ^ أ ب "إنجازات عملية لتعريف بعض الوحدات المهمة" . BIPM . 2019 مؤرشفة من الأصلي في 9 أبريل 2020 . تم الاسترجاع 11 أبريل 2020 .
- ^ موهر ، جي سي ؛ فيليبس ، دبليو دي (2015). "وحدات بلا أبعاد في النظام الدولي للوحدات". المترولوجيا . 52 (1): 40-47. arXiv : 1409.2794 . بيب كود : 2015Metro..52 ... 40M . دوى : 10.1088 / 0026-1394 / 52/1/40 . S2CID 3328342 .
- ^ ميلز ، إم (2016). "على وحدات راديان ودورة لزاوية مستوى الكمية". المترولوجيا . 53 (3): 991-997. بيب كود : 2016Metro..53..991M . دوى : 10.1088 / 0026-1394 / 53/3/991 .
- ^ "وحدات SI بحاجة إلى إصلاح لتجنب الارتباك" . افتتاحية. الطبيعة . 548 (7666): 135.7 أغسطس 2011. doi : 10.1038 / 548135b . بميد 28796224 .
- ^ PR Bunker؛ IM ميلز بير جنسن (2019). "ثابت بلانك ووحداته". نقل الإشعاع الطيفي الكمي . 237 : 106594. دوى : 10.1016 / j.jqsrt.2019.106594 .
- ^ PR Bunker؛ بير جنسن (2020). "ثابت بلانك للعملA ". J كوانت Spectrosc Radiat نقل . 243 : 106835. دوى : 10.1016 / j.jqsrt.2020.106835 .
- ^ رييل ، فريتز ؛ جيل ، باتريك. أرياس ، فيليسيتاس ؛ روبرتسون ، لينارت (2018). "قائمة CIPM لقيم معيارية التردد الموصى بها: المبادئ التوجيهية والإجراءات" . المترولوجيا . 55 (2): 188-200. بيب كود : 2018Metro..55..188R . دوى : 10.1088 / 1681-7575 / aaa302 .
- ^ جيل ، باتريك (28 أكتوبر 2011). "متى يجب أن نغير تعريف الثانية؟" . فيل. عبر. R. Soc. أ . 369 (1953): 4109 - 4130. بيب كود : 2011RSPTA.369.4109G . دوى : 10.1098 / rsta.2011.0237 . بميد 21930568 .
- ^ "ما هو الميزان العملي ؟" . BIPM . 2011 مؤرشفة من الأصلي في 22 سبتمبر 2015 . تم الاسترجاع 6 سبتمبر 2015 .
عبارة عن مجموعة من التعليمات التي تسمح بتحقيق التعريف عمليًا على أعلى مستوى.
- ^ فيلبس ، FM الثالث (1966). "نقاط مهواة من شريط متر". المجلة الأمريكية للفيزياء . 34 (5): 419-422. بيب كود : 1966AmJPh..34..419P . دوى : 10.1119 / 1.1973011 .
- ^ GB Airy ؛ و. بيلي . JED بيتون . JFW هيرشيل . JGS لوفيفر . JW لوبوك . الطاووس . ر.شيبشانكس (1841). تقرير المفوضين المعينين للنظر في الخطوات الواجب اتخاذها لاستعادة معايير الوزن والقياس (تقرير). لندن: W. Clowes and Sons for Her Majesty's Stationery Office . تم الاسترجاع 20 أبريل 2020 .
- ^ جي إف دبليو هيرشل (1845). مذكرات فرانسيس بيلي ، إسق (أبلغ عن). لندن: مويس وباركلي. ص 23 - 24 . تم الاسترجاع 20 أبريل 2020 .
- ^ الهيئة الملكية للتعليم العلمي والنهوض بالعلم: محاضر الأدلة والملاحق وتحليلات الأدلة ، المجلد. الثاني (تقرير). لندن: جورج إدوارد آير وويليام سبوتيسوود طابعات من أرقى جلالة الملكة لموظف قرطاسية صاحبة الجلالة. 1874. ص. 184 . تم الاسترجاع 20 أبريل 2020 .
- ^ "المادة الثامنة - تقرير المفوضين المعينين للنظر في الخطوات الواجب اتخاذها لاستعادة معايير الوزن والقياس. قُدم إلى مجلسي البرلمان بأمر من صاحبة الجلالة ، 1841". ، مراجعة إدنبرة ، إدنبرة: Ballantyne and Hughes ، المجلد. 77 لا. فبراير ١٨٤٣- أبريل ١٨٤٣ ، ص. 228 ، 1843 ، استرجاعها 20 أبريل 2020
- ^ أ ب ج فيشر ، لويس أ. (1905). تاريخ الأوزان والمقاييس القياسية للولايات المتحدة (PDF) (أبلغ عن). المكتب الوطني للمعايير. مؤرشفة من الأصلي (PDF) في 4 يونيو 2018 . تم الاسترجاع 20 أبريل 2020 .
- ^ أ ب ج ماتيريسي ، روبن (16 نوفمبر 2018). "ربط التصويت التاريخي بالكيلوغرام والوحدات الأخرى بالثوابت الطبيعية" . نيست . تم الاسترجاع 16 نوفمبر 2018 .
- ^ "كيلوغرام أعيد تعريفه أخيرًا حيث وافق علماء المقاييس في العالم على صياغة جديدة لوحدات النظام الدولي للوحدات" . عالم الفيزياء . 16 نوفمبر 2018 . تم الاسترجاع 19 سبتمبر 2020 .
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab ac ad المكتب الدولي للأوزان والمقاييس (2006) ، النظام الدولي للوحدات (SI) (PDF) (الطبعة الثامنة) ، ISBN 92-822-2213-6، مؤرشف (PDF) من الأصل في 14 أغسطس 2017
- ^ "الوحدات: CGS و MKS" . www.unc.edu . تم الاسترجاع 22 يناير 2016 .
- ^ جيوفاني جيورجي (1901) ، "Unità Razionali de Elettromagnetismo" ، في Atti dell 'Associazione Elettrotecnica Italiana .
- ^ برينرد ، جون ج. (1970). "بعض الأسئلة التي لم يتم الرد عليها". التكنولوجيا والثقافة . JSTOR. 11 (4): 601-603. دوى : 10.2307 / 3102695 . ISSN 0040-165X . جستور 3102695 .
- ^ أ ب ج "الدول الأعضاء" . BIPM . 2020 مؤرشفة من الأصلي في 18 أبريل 2020 . تم الاسترجاع 18 أبريل 2020 .
- ^ أ ب "دور اللجان الاستشارية" . BIPM . 2014 مؤرشفة من الأصلي في 4 فبراير 2020 . تم الاسترجاع 18 أبريل 2020 .
- ^ "اللجنة الاستشارية للوحدات (CCU)" . BIPM . 2006 مؤرشفة من الأصلي في 31 يناير 2020 . تم الاسترجاع 18 أبريل 2020 .
- ^ "اللجنة الاستشارية للوحدات (CCU): معايير العضوية" . BIPM . 2006 مؤرشفة من الأصلي في 2 يوليو 2019 . تم الاسترجاع 18 أبريل 2020 .
- ^ أ ب "اللجنة الاستشارية للوحدات (CCU): الأعضاء" . BIPM . 2006 مؤرشفة من الأصلي في 2 يوليو 2019 . تم الاسترجاع 18 أبريل 2020 .
- ^ "اللجنة الاستشارية للوحدات (CCU): معايير العضوية (نسخة من يوليو 2019)" . BIPM . 2006 مؤرشفة من الأصلي في 2 يوليو 2019.صيانة CS1: عنوان URL غير صالح ( رابط )
- ^ BIPM (2003). اللجان الاستشارية: دليل (PDF) (تقرير). BIPM . تم الاسترجاع 18 أبريل 2020 .
- ^ أ ب ج د ه و ز ديفيد ب. Eite Tiesinga ، محرران. (2019). النظام الدولي للوحدات (SI) (PDF) (منشورات NIST الخاصة 330 ، طبعة 2019). Gaithersburg ، MD: NIST . تم الاسترجاع 30 نوفمبر 2019 .
- ^ أ ب وحدات الكميات والرموز في الكيمياء الفيزيائية ، IUPAC
- ^ الصفحة ، تشيستر إتش. فيجورو ، بول ، محرران. (20 مايو 1975). المكتب الدولي للأوزان والمقاييس 1875-1975: NBS Special Publication 420 . واشنطن العاصمة : المكتب الوطني للمعايير . ص 238 - 244.
- ^ "وحدات ورموز للمهندسين الكهربائيين والإلكترونيين" . معهد الهندسة والتكنولوجيا. 1996. ص 8-11. مؤرشفة من الأصلي في 28 يونيو 2013 . تم الاسترجاع 19 أغسطس 2013 .
- ^ طومسون ، أمبلر ؛ تايلور ، باري ن. (2008). دليل استخدام النظام الدولي للوحدات (SI) (منشور خاص 811) (PDF) . Gaithersburg ، MD: المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا .
- ^ العلوم ، تيم شارب 2017-09-15T15: 47: 00Z ؛ الفلك. "ما هو حجم الأرض؟" . موقع Space.com . تم الاسترجاع 22 أكتوبر 2019 .
- ^ "متر | قياس" . موسوعة بريتانيكا . تم الاسترجاع 22 أكتوبر 2019 .
- ^ "أحجام الجدول القياسية" . أثاث باسيت . تم الاسترجاع 22 أكتوبر 2019 .
- ^ "متوسط ارتفاع لاعبي الدوري الاميركي للمحترفين - من حراس النقاط إلى المراكز" . الأطواق المهوس . 9 ديسمبر 2018 . تم الاسترجاع 22 أكتوبر 2019 .
- ^ "RUBINGHSCIENCE.ORG / استخدام عملات اليورو كأوزان" . www.rubinghscience.org . تم الاسترجاع 22 أكتوبر 2019 .
- ^ "مواصفات العملات | النعناع الأمريكي" . www.usmint.gov . تم الاسترجاع 22 أكتوبر 2019 .
- ^ "خمسون بنس عملة" . www.royalmint.com . تم الاسترجاع 22 أكتوبر 2019 .
- ^ "اللومن وتسمية حقائق الإضاءة" . Energy.gov . تم الاسترجاع 11 يونيو 2020 .
- ^ روليت ، روس (14 يوليو 2004). "استخدام الاختصارات أو الرموز" . جامعة نورث كارولينا . تم الاسترجاع 11 ديسمبر 2013 .
- ^ "اتفاقيات SI" . المختبر الفيزيائي الوطني . تم الاسترجاع 11 ديسمبر 2013 .
- ^ طومسون ، أ. تايلور ، بي إن (يوليو 2008). "دليل NIST لوحدات SI - القواعد واصطلاحات الأسلوب" . المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . تم الاسترجاع 29 ديسمبر 2009 .
- ^ "تفسير النظام الدولي للوحدات (النظام المتري للقياس) للولايات المتحدة" (PDF) . السجل الفيدرالي . 73 (96): 28432-28433. 9 مايو 2008. FR Doc number E8-11058 . تم الاسترجاع 28 أكتوبر 2009 .
- ^ ويليامسون ، أميليا أ. (مارس-أبريل 2008). "فترة أم فاصلة؟ الأنماط العشرية عبر الزمان والمكان" (PDF) . محرر العلوم . 31 (2): 42. مؤرشفة من الأصلي (PDF) في 28 فبراير 2013 . تم الاسترجاع 19 مايو 2012 .
- ^ "ISO 80000-1: 2009 (en) Quantities and Units - Past 1: General" . المنظمة الدولية للتوحيد القياسي . 2009 . تم الاسترجاع 22 أغسطس 2013 .
- ^ "المفردات الدولية للقياس (VIM)" .
- ^ "1.16" (PDF) . المفردات الدولية للقياس - المفاهيم الأساسية والعامة والمصطلحات المرتبطة (VIM) (الطبعة الثالثة). المكتب الدولي للأوزان والمقاييس (BIPM): اللجنة المشتركة للأدلة في علم القياس. 2012 . تم الاسترجاع 28 مارس 2015 .
- ^ SV Gupta ، وحدات القياس: الماضي والحاضر والمستقبل. النظام الدولي للوحدات ، ص. 16 ، سبرينغر ، 2009. ردمك 3642007384 .
- ^ "مشروع أفوجادرو" . المختبر الفيزيائي الوطني . تم الاسترجاع 19 أغسطس 2010 .
- ^ "ما هو الميزان العملي؟" . المكتب الدولي للأوزان والمقاييس . تم الاسترجاع 10 نوفمبر 2012 .
- ^ "اللجنة الدولية للأوزان والمقاييس - وقائع الاجتماع 106" (PDF) .
- ^ "توصيات اللجنة الاستشارية للكتلة والكميات ذات الصلة إلى اللجنة الدولية للأوزان والمقاييس" (PDF) . الاجتماع الثاني عشر لاتفاقية الذخائر العنقودية . سيفر: المكتب الدولي للبوابات والميزورات. 26 March 2010. مؤرشفة من الأصلي (PDF) في 14 مايو 2013 . تم الاسترجاع 27 يونيو 2012 .
- ^ "توصيات اللجنة الاستشارية لكمية المادة - المقاييس في الكيمياء إلى اللجنة الدولية للأوزان والمقاييس" (PDF) . الاجتماع السادس عشر لـ CCQM . سيفر: المكتب الدولي للبوابات والميزورات. 15-16 أبريل 2010. مؤرشفة من الأصلي (PDF) في 14 مايو 2013 . تم الاسترجاع 27 يونيو 2012 .
- ^ "توصيات اللجنة الاستشارية للقياس الحراري إلى اللجنة الدولية للأوزان والمقاييس" (PDF) . الاجتماع الخامس والعشرون لـ CCT . سيفر: المكتب الدولي للبوابات والميزورات. 6-7 مايو 2010. مؤرشفة من الأصلي (PDF) في 14 مايو 2013 . تم الاسترجاع 27 يونيو 2012 .
- ^ ص. 221 - ماكجريفي
- ^ فوستر، ماركوس P. (2009)، "ازالة غموض تدوين SI يضمن التوزيع الصحيح"، وقائع الجمعية الملكية A ، 465 (2104): 1227-1229، بيب كود : 2009RSPSA.465.1227F ، دوى : 10.1098 / rspa. 2008.0343 ، S2CID 62597962 .
- ^ "إعادة تعريف الكيلوجرام" . المختبر الفيزيائي الوطني البريطاني . تم الاسترجاع 30 نوفمبر 2014 .
- ^ "الملحق 1. قرارات CGPM و CIPM" (PDF) . BIPM . ص. 188 . تم الاسترجاع 27 أبريل 2021 .
- ^ وود ، ب. (3-4 نوفمبر 2014). "تقرير عن اجتماع فريق عمل CODATA بشأن الثوابت الأساسية" (PDF) . BIPM . ص. 7.
[مدير BIPM Martin] رد ميلتون على سؤال حول ما سيحدث إذا صوتت CIPM أو CGPM على عدم المضي قدمًا في إعادة تعريف SI. ورد أنه شعر أنه بحلول ذلك الوقت يجب أن يُنظر إلى قرار المضي قدمًا على أنه نتيجة مفروضة.
- ^ "توجيه المفوضية (الاتحاد الأوروبي) 2019/1258 الصادر في 23 يوليو 2019 والذي يعدل ، بغرض تكييفه مع التقدم التقني ، ملحق توجيه المجلس 80/181 / EEC فيما يتعلق بتعريفات الوحدات الأساسية للنظام الدولي للوحدات" . يور ليكس . 23 يوليو 2019 . تم الاسترجاع 28 أغسطس 2019 .
- ^ أ ب "Amtliche Maßeinheiten in Europa 1842" [وحدات القياس الرسمية في أوروبا 1842] (بالألمانية) . تم الاسترجاع 26 مارس 2011 نسخة نصية من كتاب Malaisé: صيانة CS1: التذييل ( رابط )ماليزي ، فرديناند فون (1842). Theoretisch-Practiceischer Unterricht im Rechnen [التعليم النظري والعملي في الحساب ] (بالألمانية). ميونيخ: Verlag des Verf. ص 307 - 322 . تم الاسترجاع 7 يناير 2013 .
- ^ "اسم 'كيلوغرام ' " . المكتب الدولي للأوزان والمقاييس . مؤرشفة من الأصلي في 14 مايو 2011 . تم الاسترجاع 25 يوليو 2006 .
- ^ أ ب ألدر ، كين (2002). مقياس كل الأشياء - رحلة السبع سنوات التي غيرت العالم . لندن: العداد. رقم ISBN 978-0-349-11507-8.
- ^ كوين ، تيري (2012). من المصنوعات اليدوية إلى الذرات: BIPM والبحث عن معايير القياس النهائية . مطبعة جامعة أكسفورد . ص. السابع والعشرون. رقم ISBN 978-0-19-530786-3. OCLC 705716998 .
اقترح [ويلكينز] أساسًا ما أصبح ... النظام المتري العشري الفرنسي
- ^ ويلكينز ، جون (1668). "السابع". مقال نحو شخصية حقيقية ولغة فلسفية . الجمعية الملكية. ص 190 - 194.
"استنساخ (33 ميجابايت)" (PDF) . تم الاسترجاع 6 مارس 2011 .؛ "النسخ" (PDF) . تم الاسترجاع 6 مارس 2011 . - ^ "موتون ، جبرائيل" . القاموس الكامل للسيرة العلمية . encyclopedia.com . 2008 . تم الاسترجاع 30 ديسمبر 2012 .
- ^ أوكونور ، جون ج . روبرتسون ، إدموند ف. (يناير 2004) ، "غابرييل موتون" ، أرشيف MacTutor لتاريخ الرياضيات ، جامعة سانت أندروز.
- ^ تافرنور ، روبرت (2007). أذن سموت: مقياس الإنسانية . مطبعة جامعة ييل . رقم ISBN 978-0-300-12492-7.
- ^ أ ب "نبذة تاريخية عن SI" . المكتب الدولي للأوزان والمقاييس . تم الاسترجاع 12 نوفمبر 2012 .
- ^ أ ب تونبريدج ، بول (1992). اللورد كلفن ، تأثيره على القياسات والوحدات الكهربائية . Peter Pereginus Ltd. ص 42-46. رقم ISBN 978-0-86341-237-0.
- ^ إيفريت ، أد. (1874). "التقرير الأول للجنة اختيار وتسمية الوحدات الديناميكية والكهربائية" . تقرير عن الاجتماع الثالث والأربعين للجمعية البريطانية لتقدم العلوم الذي عقد في برادفورد في سبتمبر 1873 : 222-225 . تم الاسترجاع 28 أغسطس 2013 .
الأسماء الخاصة ، إذا كانت قصيرة ومناسبة ، ستكون ... أفضل من التعيين المؤقت "وحدة CGS لـ ...".
- ^ أ ب الصفحة ، تشيستر إتش. فيجورو ، بول ، محرران. (20 مايو 1975). المكتب الدولي للأوزان والمقاييس 1875-1975: NBS Special Publication 420 . واشنطن العاصمة: المكتب الوطني للمعايير . ص. 12 .
- ^ أ ب ماكسويل ، جي سي (1873). أطروحة في الكهرباء والمغناطيسية . 2 . أكسفورد: مطبعة كلارندون. ص 242 - 245 . تم الاسترجاع 12 مايو 2011 .
- ^ بيجوردان ، غيوم (2012) [1901]. Le Système Métrique Des Poids Et Mesures: Son Établissement et Sa Propagation Graduelle، Avec L'histoire Des Opérations Qui Ont Servi À Déterminer Le Mètre Et Le Kilogram [ النظام المتري للأوزان والمقاييس: إنشائه ومقدماته المتتالية مع التاريخ من العمليات المستخدمة لتحديد العداد والكيلوغرام ] (بالفرنسية) (نسخة طبق الأصل). مطبعة أولان. ص. 176. ASIN B009JT8UZU .
- ^ سميتون ، وليام أ. (2000). "تأسيس النظام المتري في فرنسا في تسعينيات القرن الثامن عشر: أهمية أدوات القياس البلاتينية لإتيان لينوار" . معادن البلاتين القس . 44 (3): 125-134 . تم الاسترجاع 18 يونيو 2013 .
- ^ "انخفاض شدة القوة المغناطيسية للأرض إلى القياس المطلق" (PDF) . يتطلب الاستشهاد بالمجلة
|journal=
( مساعدة ) - ^ نيلسون ، روبرت أ. (1981). "أسس النظام الدولي للوحدات (SI)" (PDF) . مدرس فيزياء . 19 (9): 597. بيب كود : 1981PhTea..19..596N . دوى : 10.1119 / 1.2340901 .
- ^ "اتفاقية المتر" . المكتب الدولي des Poids et Mesures . تم الاسترجاع 1 أكتوبر 2012 .
- ^
- المؤتمر العام للأوزان والمقاييس ( Conférence générale des poids et mesures or CGPM)
- اللجنة الدولية للأوزان والمقاييس ( Comité international des poids et mesures or CIPM)
- المكتب الدولي للأوزان والمقاييس ( Bureau international des poids et mesures or BIPM) - وهو مركز دولي للقياس في سيفر بفرنسا يحتفظ بنموذج الكيلوجرام الدولي ، ويوفر خدمات القياس لـ CGPM و CIPM ،
- ^ ماكجريفي ، توماس (1997). كننغهام ، بيتر ، أد. أساس القياس: المجلد 2 - القياس والممارسة الحالية . Pitcon Publishing (Chippenham) Ltd. pp.222-224. رقم ISBN 978-0-948251-84-9.
- ^ فينا ، دونالد (2002). الأوزان والمقاييس والوحدات . مطبعة جامعة أكسفورد . الوحدة الدولية. رقم ISBN 978-0-19-860522-5.
- ^ "الشخصيات التاريخية: جيوفاني جيورجي" . اللجنة الكهرتقنية الدولية . 2011 . تم الاسترجاع 5 أبريل 2011 .
- ^ "Die gesetzlichen Einheiten in Deutschland" [قائمة وحدات القياس في ألمانيا] (PDF) (في ألمانيا). Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB). ص. 6 . تم الاسترجاع 13 نوفمبر 2012 .
- ^ "المواد المسامية: النفاذية" (PDF) . واصف الوحدة ، علم المواد ، المواد 3 . علوم وهندسة المواد ، قسم الهندسة ، جامعة إدنبرة . 2001. ص. 3. مؤرشفة من الأصلي (PDF) في 2 يونيو 2013 . تم الاسترجاع 13 نوفمبر 2012 .
- ^ "BIPM - القرار 6 من CGPM 9" . Bipm.org . 1948 . تم الاسترجاع 22 أغسطس 2017 .
- ^ "القرار 7 للاجتماع التاسع لـ CGPM (1948): كتابة وطباعة رموز الوحدة والأرقام" . المكتب الدولي للأوزان والمقاييس . تم الاسترجاع 6 نوفمبر 2012 .
- ^ "BIPM - القرار 12 من CGPM الحادي عشر" . Bipm.org . تم الاسترجاع 22 أغسطس 2017 .
- ^ الصفحة ، تشيستر إتش. فيجورو ، بول ، محرران. (20 مايو 1975). المكتب الدولي للأوزان والمقاييس 1875-1975: NBS Special Publication 420 . واشنطن العاصمة : المكتب الوطني للمعايير . ص 238 - 244.
- ^ سيكولا ، إريك م. (7 أكتوبر 2014). "إعادة تعريف الكيلوجرام ، الماضي" . Nist.gov . مؤرشفة من الأصلي في 9 يناير 2017 . تم الاسترجاع 22 أغسطس 2017 .
- ^ ماكنزي ، AEE (1961). المغناطيسية والكهرباء . مطبعة جامعة كامبريدج . ص. 322.
- ^ أولثوف ، جيم (2018). "لجميع الأوقات ، لجميع الشعوب: كيف يؤدي استبدال الكيلوغرام إلى تمكين الصناعة" . نيست . مؤرشفة من الأصلي في 16 مارس 2020 . تم الاسترجاع 14 أبريل 2020 .
... النظام الدولي للوحدات (SI) ، المعروف باسم النظام المتري.
- ^ أ ب ج د الصفحة ، تشيستر هـ. (1970). "العلاقات بين أنظمة المعادلات الكهرومغناطيسية". أكون. J. فيز . 38 (4): 421-424. دوى : 10.1119 / 1.1976358 .
- ^ أ ب ج IEC 80000-6: 2008 الكميات والوحدات - الجزء 6: الكهرومغناطيسية
- ^ كارون ، نيل (2015). "بابل للوحدات. تطور أنظمة الوحدات في الكهرومغناطيسية الكلاسيكية". arXiv : 1506.01951 [ physics.hist-ph ].
- ^ تروتر ، ألكسندر بيلهام (1911). الإضاءة: توزيعها وقياسها . لندن: ماكميلان . OCLC 458398735 .
- ^ المعيار الوطني الأمريكي IEEE / ASTM SI 10 لاستخدام النظام الدولي للوحدات (SI): النظام المتري الحديث . IEEE و ASTM . 2016.
قراءة متعمقة
- الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (1993). الكميات والوحدات والرموز في الكيمياء الفيزيائية ، الطبعة الثانية ، أكسفورد: بلاكويل ساينس. ردمك 0-632-03583-8 . نسخة إلكترونية.
- أنظمة الوحدات في الكهرومغناطيسية
- ميغاواط كيلر وآخرون. مثلث القياس باستخدام ميزان واط ومكثف قابل للحساب وجهاز نفق أحادي الإلكترون
- "SI الحالي من منظور SI الجديد المقترح" . باري ن.تايلور. مجلة أبحاث المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا ، المجلد. 116 ، رقم 6 ، ص. 797-807 ، تشرين الثاني (نوفمبر) - كانون الأول (ديسمبر) 2011.
- BN Taylor، Ambler Thompson، International System of Units (SI) ، National Institute of Standards and Technology Edition 2008، ردمك 1437915582 .
روابط خارجية
- رسمي
- BIPM - نبذة عن BIPM (الصفحة الرئيسية)
- BIPM - وحدات القياس
- كتيب BIPM (مرجع SI)
- ISO 80000-1: 2009 الكميات والوحدات - الجزء الأول: عام
- NIST المنشورات الرسمية على الإنترنت على SI
- NIST Special Publication 330 ، إصدار 2019: النظام الدولي للوحدات (SI)
- NIST Special Publication 811، 2008 Edition: دليل لاستخدام النظام الدولي للوحدات
- NIST Special Pub 814: تفسير SI للولايات المتحدة وسياسة تحويل المقاييس للحكومة الفيدرالية
- قواعد استخدام SAE لوحدات النظام الدولي (المترية)
- النظام الدولي للوحدات في Curlie
- EngNet Metric التحويل الرسم البياني على الإنترنت مصنف عبر الإنترنت حاسبة التحويل المتري
- تاريخ
- يعطي دليل حزمة LaTeX SIunits خلفية تاريخية لنظام SI.
- بحث
- المثلث المترولوجي
- توصية المؤتمر الدولي لإدارة النفايات 1 (CI-2005)