أنظمة الوحدات الشائعة
نظام الوحدات، أو نظام القياس، هو نظام مكون من وحدات قياس مترابطة. كانت هناك أنظمة وحدات مختلفة عبر التاريخ، وأهميتها لا تزال واضحة اليوم، كما يرى من استخدامها الواسع في المجتمع.
في الماضي، كانت أنظمة الوحدات تُعرَّف محلياً، وغالباً بشكل تعسفي للغاية. على هذا النحو، يمكن أن يختلف طول الوحدة بشكل كبير من منطقة إلى أخرى. على سبيل المثال، بما أن بعض الوحدات في الماضي كانت غالباً مبنية على أجزاء الجسم، يمكن أن يكون لوحدة 'القدم' تعريف مختلف بناءً على حجم قدم الملك أو الإقطاعي في منطقة معينة. بما أن السفر كان أكثر محدودية في الماضي، كان يمكن اعتبار التعريف والاستخدام المحلي للوحدات أكثر عملية. ومع ذلك، مع ظهور العولمة، وخاصة نمو التجارة والعلم، أصبحت الحاجة المُبررة لنظام قياس عالمي أكثر وضوحاً.
تسهل وحدات القياس الموحدة التواصل بين الثقافات والبلدان المختلفة التي قد تختار خلاف ذلك استخدام الأنظمة المحلية، مما قد يؤدي إلى الارتباك وسوء الفهم. تم تطوير النظام الدولي للوحدات (SI)، وهو نظام القياس الأكثر استخداماً اليوم، في محاولة لتوفير نظام موحد وأكثر عقلانية يمكن استخدامه في جميع أنحاء العالم. على الرغم من الجهود المبذولة لتنفيذ SI عالمياً، لا تزال هناك بعض أنظمة الوحدات قيد الاستخدام الشائع، بما في ذلك الوحدات العرفية الأمريكية ونظام القياس الإمبراطوري.
على الرغم من أن السعي نحو التوحيد القياسي أمر مهم، نظراً لصعوبة القضاء تماماً على الاستخدام المحلي لأنظمة الوحدات التاريخية، فمن المهم بنفس القدر قبول وجود أنظمة قياس أخرى والقدرة على استخدامها، أو على الأقل ربطها وتحويلها إلى نظام الوحدات المفضل.
أنظمة الوحدات الشائعة الثلاثة المستخدمة اليوم هي النظام الدولي للوحدات، والوحدات العرفية الأمريكية، والنظام الإمبراطوري للوحدات.
النظام الدولي للوحدات
النظام الدولي للوحدات (SI) هو الشكل الحديث للنظام المتري ويتكون من سبع وحدات أساسية تستخدم عشرين بادئة مترية للدلالة على مضاعفات أو أجزاء عشرية للوحدة الأساسية. صُمم SI كنظام قياس متماسك وعقلاني.
هو نظام صُمم بصرامة ويُعرَّف بناءً على ثوابت ثابتة من الطبيعة بما في ذلك سرعة الضوء، والنقطة الثلاثية للماء، والنموذج الأولي المادي. من أجل الحفاظ على الموثوقية والدقة، يتطلب SI تعريفاً دقيقاً للثوابت بالإضافة إلى معايير قياس دقيقة.
SI هو نظام القياس الأكثر استخداماً، ولا يزال تطور النظام مستمراً حتى اليوم.
الوحدات الأساسية SI
| اسم الوحدة | الرمز | الكمية |
|---|---|---|
| Meter | m | Length |
| Kilogram | kg | Mass |
| Second | s | Time |
| Ampere | A | Electric Current |
| Kelvin | K | Temperature |
| Mole | mol | Amount of Substance |
| Candela | cd | Luminous Intensity |
البادئات المترية
| البادئة | الرمز | المعامل |
|---|---|---|
| exa | E | 10¹⁸ |
| peta | P | 10¹⁵ |
| tera | T | 10¹² |
| giga | G | 10⁹ |
| mega | M | 10⁶ |
| kilo | k | 10³ |
| hecto | h | 10² |
| deca | da | 10¹ |
| (none) | (none) | 10⁰ |
| deci | d | 10⁻¹ |
| centi | c | 10⁻² |
| milli | m | 10⁻³ |
| micro | μ | 10⁻⁶ |
| nano | n | 10⁻⁹ |
| pico | p | 10⁻¹² |
| femto | f | 10⁻¹⁵ |
| atto | a | 10⁻¹⁸ |
تاريخ SI
النظام الدولي للوحدات (SI) هو نظام الوحدات الأكثر استخداماً في العالم. إنه النسخة الحديثة من النظام المتري الذي تطور بمرور الوقت مستعرضاً وحدات أو أفكاراً من أنظمة أخرى، إلى حد كبير من قبل لجنة من الأكاديمية الفرنسية للعلوم، بدءاً من عام 1791.
عملية التمتر، بما في ذلك التعريف والاعتماد النهائي للنظام الدولي للوحدات، كانت عملية بطيئة. قدمت فرنسا النظام المتري رسمياً في عام 1799، وانتشر النظام في جميع أنحاء أوروبا خلال القرن التاسع عشر. بحلول السبعينيات، اكتمل التمتر في شكل SI في جميع بلدان العالم تقريباً. تشمل الاستثناءات الملحوظة المملكة المتحدة والولايات المتحدة وليبيريا وميانمار.
الوحدات العرفية الأمريكية
الوحدات العرفية الأمريكية (UCS) هي نظام قياس مستخدم في الولايات المتحدة (US). نشأت UCS من الوحدات الإنجليزية (لا يخلط بينها وبين الوحدات الإمبراطورية) التي استخدمتها الإمبراطورية البريطانية بدءاً من عام 1495 واستمر استخدامها في المملكة المتحدة حتى استبدالها بالنظام الإمبراطوري في عام 1824.
بينما تُستخدم UCS في المقام الأول للتطبيقات التجارية والاجتماعية والشخصية، تستخدم الولايات المتحدة النظام الدولي للوحدات (SI) في العديد من المجالات الأخرى بما في ذلك العلوم والطب والصناعة والحكومة والجيش.
تستخدم UCS وحدة درجات فهرنهايت لقياس درجات الحرارة للأغراض اليومية. ومع ذلك، مثل معظم بقية العالم، تستخدم UCS درجات مئوية وكلفن في السياقات العلمية.
النظام الإمبراطوري
نظام القياس الإمبراطوري، المعروف أيضاً باسم النظام الإمبراطوري البريطاني، تم تعريفه في عام 1824، ليحل محل الوحدات الإنجليزية السابقة المعروفة باسم معايير وينشستر، التي كانت سارية المفعول من عام 1588 إلى عام 1825.
على الرغم من أن المملكة المتحدة تبنت تقنياً النظام الدولي للوحدات (SI)، إلا أنها في الممارسة العملية لا تزال تستخدم عادة نظاماً مشتقاً من الوحدات الإنجليزية (النظام الإمبراطوري) في الحياة اليومية.
النظام الإمبراطوري لا يزال أيضاً قيد الاستخدام في كندا وكذلك بعض البلدان الأخرى التي كانت سابقاً تحت سيطرة الإمبراطورية البريطانية.