Gängige Einheitensysteme
Ein Einheitensystem, oder Messsystem, ist ein System, das aus miteinander verbundenen Maßeinheiten besteht. Im Laufe der Geschichte haben verschiedene Einheitensysteme existiert, und ihre Bedeutung ist noch heute offensichtlich, wie durch ihre weit verbreitete Nutzung in der Gesellschaft zu sehen ist.
In der Vergangenheit wurden Einheitensysteme lokal und oft sehr willkürlich definiert. So konnte die Länge einer Einheit von Region zu Region erheblich variieren. Da einige Einheiten in der Vergangenheit oft auf Körperteilen basierten, konnte die Einheit des 'Fußes' beispielsweise eine andere Definition haben, basierend auf der Fußgröße des Königs oder Feudalherrn einer bestimmten Region. Da das Reisen in der Vergangenheit begrenzter war, konnte die lokale Definition und Verwendung von Einheiten als praktischer angesehen werden. Mit dem Aufkommen der Globalisierung, insbesondere dem Wachstum von Handel und Wissenschaft, wurde der fragliche Bedarf an einem universellen Messsystem jedoch offensichtlicher.
Standardisierte Maßeinheiten erleichtern die Kommunikation zwischen verschiedenen Kulturen und Ländern, die sonst lokale Systeme verwenden könnten, was potenziell zu Verwirrung und Missverständnissen führen könnte. Das Internationale Einheitensystem (SI), das heute am weitesten verbreitete Messsystem, wurde in dem Bemühen entwickelt, ein standardisiertes, rationaleres System bereitzustellen, das weltweit verwendet werden kann. Trotz der Bemühungen, das SI weltweit einzuführen, gibt es noch einige Einheitensysteme im allgemeinen Gebrauch, darunter die US-amerikanischen Maßeinheiten und das imperiale Messsystem.
Obwohl das Streben nach Standardisierung wichtig ist, ist es, da es schwierig ist, die lokale Nutzung historischer Einheitensysteme vollständig zu eliminieren, gleichermaßen wichtig zu akzeptieren, dass andere Messsysteme existieren und sie nutzen zu können, oder zumindest sie mit dem bevorzugten Einheitensystem in Beziehung zu setzen und umzurechnen.
Die drei gängigen Einheitensysteme, die heute verwendet werden, sind das Internationale Einheitensystem, die US-amerikanischen Maßeinheiten und das imperiale Einheitensystem.
Internationales Einheitensystem
Das Internationale Einheitensystem (SI) ist die moderne Form des metrischen Systems und besteht aus sieben Basiseinheiten, die zwanzig metrische Präfixe verwenden, um dezimale Vielfache oder Teile der Basiseinheit zu bezeichnen. Das SI ist als kohärentes, rationales Messsystem konzipiert.
Es ist ein System, das streng konzipiert wurde und auf invarianten Naturkonstanten basiert, darunter die Lichtgeschwindigkeit, den Tripelpunkt von Wasser und ein physisches Prototyp. Um Zuverlässigkeit und Präzision zu gewährleisten, erfordert das SI neben präzisen Messstandards auch die präzise Definition von Konstanten.
Das SI ist das am weitesten verbreitete Messsystem, und die Weiterentwicklung des Systems dauert bis heute an.
SI-Basiseinheiten
| Einheitenname | Symbol | Größe |
|---|---|---|
| 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 |
Metrische Präfixe
| Präfix | Symbol | Faktor |
|---|---|---|
| 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 |
Geschichte des SI
Das Internationale Einheitensystem (SI) ist das weltweit am weitesten verbreitete Einheitensystem. Es ist die moderne Version des metrischen Systems, das sich im Laufe der Zeit entwickelte und dabei Einheiten oder Ideen aus anderen Systemen übernahm, größtenteils durch ein Komitee der Französischen Akademie der Wissenschaften, beginnend 1791.
Der Prozess der Metrifizierung, einschließlich der endgültigen Definition und Übernahme des Internationalen Einheitensystems, war ein langsamer Prozess. Frankreich führte das metrische System 1799 offiziell ein, und das System breitete sich im 19. Jahrhundert in ganz Europa aus. Bis in die 1970er Jahre war die Metrifizierung in Form des SI in fast allen Ländern der Welt abgeschlossen. Bemerkenswerte Ausnahmen sind das Vereinigte Königreich, die Vereinigten Staaten, Liberia und Myanmar.
US-amerikanische Maßeinheiten
Die US-amerikanischen Maßeinheiten (UCS) sind ein Maßsystem, das in den Vereinigten Staaten (US) verwendet wird. Die UCS stammen von englischen Einheiten ab (nicht zu verwechseln mit imperialem Einheiten), die vom Britischen Empire bereits ab 1495 verwendet wurden und im Vereinigten Königreich bis zur Ablösung durch das imperiale System im Jahr 1824 weiterhin in Gebrauch waren.
Während die UCS hauptsächlich für kommerzielle, soziale und persönliche Anwendungen verwendet werden, nutzen die USA das Internationale Einheitensystem (SI) in vielen anderen Bereichen, einschließlich Wissenschaft, Medizin, Industrie, Regierung und Militär.
UCS verwendet die Einheit Grad Fahrenheit zur Messung von Temperaturen für alltägliche Zwecke. Wie der Großteil der restlichen Welt verwendet UCS jedoch in wissenschaftlichen Kontexten Grad Celsius und Kelvin.
Imperiales System
Das imperiale Messsystem, auch als British Imperial bekannt, wurde 1824 definiert und ersetzte die vorherigen englischen Einheiten, die als Winchester-Standards bekannt waren und von 1588 bis 1825 in Kraft waren.
Obwohl das Vereinigte Königreich technisch das Internationale Einheitensystem (SI) übernommen hat, verwendet das Vereinigte Königreich in der Praxis im täglichen Leben noch häufig ein von englischen Einheiten abgeleitetes System (das imperiale System).
Das imperiale System wird auch noch in Kanada sowie einigen anderen Ländern verwendet, die früher unter der Kontrolle des Britischen Empire standen.