Международная система единиц (СИ)

Международная система единиц (СИ) (международная аббревиатура SI с фр. Systeme International d'Unites) – это современная форма метрической системы, построенная на базе семи основных единиц. СИ является наиболее часто используемым системой единиц при проведении расчетов в различных областях науки, техники, торговли и т.д.
В 1960 11-й Генеральной конференцией по мерам и весам Международная система единиц СИ была рекомендована как практическая система единиц для измерений физических величин. Главная цель внедрения такой системы – объединение большого количества систем единиц (СГС, МКГСС, МКС и т.п.) из различных областей науки и техники и устранения трудностей, связанных с использованием значительного количества коэффициентов при перерасчетах между ними и созданием большого количества эталонов для обеспечения требуемой точности. Преимущества СИ обеспечивают повышение производительности труда проектантов, производителей, ученых, упрощают и облегчают учебный процесс, а также практику международных контактов государствами.
Международная система единиц СИ состоит из набора единиц измерения и набора кратных и частичных префиксов к ним. Система также определяет стандартные сокращенные обозначения для единиц и правила записи производных единиц.
Система СИ не является неизменной, она является набором стандартов, в котором создаются единицы измерения и корректируются их определения согласно международным соглашениям в зависимости от уровня современного развития измерительных технологий.
В основе СИ лежат независимые друг от друга основные единицы, а другие, производные единицы, устанавливаются с помощью основных и определяющих уравнений, выражающих в четким виде функциональные связи между физическими величинами. При построении СИ были выбраны основные единицы, которые обеспечивают всеобъемлющий охват отраслей науки и техники, причем в качестве большинства производных единиц использованы единицы, применявшиеся ранее и имеют удобные размеры.
На данный момент в СИ определены семь основных физических величин – длина, масса, время, электрический ток, термодинамическая температура, количество и сила света – которые, по договоренности, считаются независимыми. Соответствующими им основными единицами измерения являются метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, моль и кандела. В системе СИ размерности основных единиц измерения, на базе которых строятся производные единицы, также считаются независимыми. Но надо отметить, что определение основных единиц связаны между собой. Так определение метра включает в себя секунду определения ампера – содержит метр, килограмм и секунду определения молю – килограмм; Канделы – метр, килограмм и секунду.
Основные единицы
Производные единицы, имеющие собственные названия
Производные единицы СИ является произведениями целых степеней основных единиц. Математическое выражение для размерности производной единицы выходит из физического закона или определение соответствующей физической величины. Некоторые из производных единиц измерения имеют собственные названия, которые тоже можно использовать при определении других производных единиц. В настоящее время существует 22 таких единицы измерения.
С помощью вышеупомянутых семи основных и двадцати двух производных единиц можно построить единицу любой известной в настоящее время физической величины. Но так что общее количество физических величин в науке ограничено, поэтому привести полный перечень производных единиц измерения невозможно.
Если при определении производной единицы оказывается, что она может быть выражена с помощью основных и производных единиц различными способами, на практике используются выражения, лучше отражают физический смысл этой величины. Так, например, единица измерения момента силы является Н · м, а не м · Н или Дж.
Множители и приставки для образования кратных и частных единиц

Для более подробной информации смотри статьи приставка и Двоичные приставки

В СИ существуют десятичные множители с помощью которых можно образовывать кратные и дольные единицы. Все числовые префиксы являются степенями десяти и не должны использоваться для обозначения степеней двойки. Так, например, один килобит обозначает 1000 бит, а не 1024.
В системе СИ запрещается использовать префиксы, состоящие из двух или более основных. Так величина 10 -9 м всегда сказывается нм (нанометр), а не, например, ммкм (милимикрометр). Согласно этому правилу для образования кратных и частичных единиц килограмма, единой единицы что по историческим причинам уже имеет в своем имени префикс, используется частичная единица грамм. Есть величина 10 -6 кг обозначается как 1 мг (мг), а не 1 мккг (микрокилограм).
В скобках обозначены префиксы, которые предполагается использовать только в названиях единиц, которые уже имеют широкое распространение, например, гектар, декалитр, дециметр, сантиметр.
Единицы длины
Единице объема, вместимости
Единицы массы
Единицы силы
== Примечания ==
== Примечания ==
Единицы скорости
Единицы угловой скорости
Единицы мощности
Единицы давления
Единицы динамической вязкости
Единицы кинематической вязкости
Основные правила правописания единиц были введены 6-й Генеральной конференцией по мерам и весам в 1948. Как результат, сейчас существует общая международная согласие, по написанию и использование обозначений и названий единиц и их префиксов. Соблюдение правил способствует повышению читабельности текстов.
Государства, в которых Международная система единиц СИ еще не принята официально как единственная практическая система единиц проведения измерений: Либерия, Мьянма и США. Первым шагом на пути создания метрической системы было введение двух платиновых стандартов метра и килограмма в середине 1799 года. Позже, в 1832 году, Гаусс рекомендовал использование такой метрической системы, как согласованной системы единиц для физических вычислений. Гаусс первым осуществил измерения магнитного поля Земли используя метрическую систему основанную на трех механических единицах – миллиметре, грамме и секунде, отвечавших физическим величинам длины, массы и времени.
Расширение метрической системы произошло благодаря Максвелла и Томсону, которые в 60-х годах XIX в. сформулировали требования для согласованной системы единиц основанную на основных и производных единицах. Как следствие, в 1874 году была введена система СГС, которая базировалась на трех механических единицах – сантиметре, грамме и секунде и использовала диапазон префиксов от микро до мега для создания кратных и частных единиц. Последующее развитие физики, как экспериментальной науки, в значительной степени связан с этой системой: на ее основе были построены электромагнитная (СГСМ) и электростатическая (СГСЭ) системы, световая система единиц СГСЛ (сантиметр, грамм, секунда, люмен), система тепловых единиц СГС ° С (сантиметр, грамм, секунда, градус Цельсия) и другие.
После создания в 1875 году Международного бюро мер и весов началась работа по созданию новых международных эталонов метра и килограмма. В 1889 первая генеральная конференция по мерам и весам предложила новую, схожу с СГС систему, но основанную на метре, килограмме и секунде – систему МКС.
Неудобный размер в системах СГС электромагнитных единиц, которые не имели собственных названий, а выражались через основные единицы, инициировал работу по объединению механических и электромагнитных единиц в одну согласованную систему. Так в 1939 году был сделан следующий шаг – создание системы МКСА, основанной на метре, килограмме, секунде и ампер.
Исходя из исследований Международного бюро мер и весов, которые начались в 1948, на 10-й Генеральной конференции по мерам и весам в 1954 году было принято введения ампера, кельвина и кандел, как базовых единиц, соответствующих электрическому току, термодинамическом температуре и силе света. В 1960 году на 11-й Генеральной конференции по мерам и весам эта система была официально названа Международной системой единиц с аббревиатурой SI.
В 1971, после долгих дискуссий между физиками и химиками, современная система СИ была сформирована добавлением моля как базовой единицы для количества вещества.
На сегодня СИ официально утверждена основной или единственной системой единиц во всех странах мира за исключением США, Либерии и Мьянмы. Соединенное Королевство приняло систему СИ, но без намерения вытеснения традиционных единиц.
Единицы, отличные от СИ применяются в отдельных видах деятельности, например, моряки до сих пор используют для измерения расстояний морские мили, а скоростей – узлы.