Typowe systemy jednostek
System jednostek, lub system pomiarowy, to system składający się ze sobą powiązanych jednostek miary. Różne systemy jednostek istniały na przestrzeni historii, a ich znaczenie jest widoczne do dziś, co widać po ich powszechnym użyciu w społeczeństwie.
W przeszłości systemy jednostek były definiowane lokalnie i często bardzo arbitralnie. W rezultacie długość jednostki mogła znacząco różnić się od regionu do regionu. Na przykład, ponieważ niektóre jednostki w przeszłości były często oparte na częściach ciała, jednostka „stopy" mogła mieć inną definicję w zależności od wielkości stopy króla lub pana feudalnego danego regionu. Ponieważ podróże w przeszłości były bardziej ograniczone, lokalna definicja i używanie jednostek mogły być postrzegane jako bardziej praktyczne. Jednak z nadejściem globalizacji, szczególnie wzrostem handlu i nauki, dyskusyjna potrzeba uniwersalnego systemu pomiarowego stała się bardziej oczywista.
Ustandaryzowane jednostki miary ułatwiają komunikację między różnymi kulturami i krajami, które w przeciwnym razie mogłyby wybrać używanie systemów lokalnych, co potencjalnie mogłoby prowadzić do zamieszania i nieporozumień. Międzynarodowy Układ Jednostek (SI), najczęściej używany dziś system pomiarowy, został opracowany w wysiłku dostarczenia ustandaryzowanego, bardziej racjonalnego systemu, który mógłby być używany na całym świecie. Mimo wysiłków wdrożenia SI globalnie, nadal istnieje kilka systemów jednostek w powszechnym użyciu, w tym jednostki zwyczajowe Stanów Zjednoczonych i imperialny system pomiarowy.
Choć dążenie do standaryzacji jest ważne, ponieważ trudno jest całkowicie wyeliminować lokalne użycie historycznych systemów jednostek, równie ważne jest zaakceptowanie, że istnieją inne systemy pomiarowe i umiejętność korzystania z nich, lub przynajmniej odnoszenia ich i przeliczania na preferowany system jednostek.
Trzy typowe systemy jednostek, które są w użyciu dzisiaj, to Międzynarodowy Układ Jednostek, jednostki zwyczajowe Stanów Zjednoczonych i imperialny system jednostek.
Międzynarodowy Układ Jednostek
Międzynarodowy Układ Jednostek (SI) to nowoczesna forma systemu metrycznego i składa się z siedmiu jednostek podstawowych, które używają dwudziestu przedrostków metrycznych do oznaczania dziesiętnych wielokrotności lub podwielokrotności jednostki podstawowej. SI jest zamierzony jako spójny, racjonalny system pomiarowy.
Jest to system, który został rygorystycznie zaplanowany i jest zdefiniowany na podstawie niezmiennych stałych natury, w tym prędkości światła, punktu potrójnego wody i fizycznego prototypu. Aby zachować niezawodność i precyzję, SI wymaga dokładnej definicji stałych oprócz dokładnych standardów pomiarowych.
SI jest najczęściej używanym systemem pomiarowym, a ewolucja systemu trwa do dziś.
Jednostki Podstawowe SI
| Nazwa Jednostki | Symbol | Wielkość |
|---|---|---|
| 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 |
Przedrostki Metryczne
| Przedrostek | Symbol | Czynnik |
|---|---|---|
| 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 |
Historia SI
Międzynarodowy Układ Jednostek (SI) jest najczęściej używanym systemem jednostek na świecie. Jest to nowoczesna wersja systemu metrycznego, który rozwijał się z czasem, pożyczając jednostki lub pomysły z innych systemów, w dużej mierze przez komitet Francuskiej Akademii Nauk, począwszy od 1791 roku.
Proces metryfikacji, w tym ostateczna definicja i przyjęcie Międzynarodowego Układu Jednostek, był powolnym procesem. Francja oficjalnie wprowadziła system metryczny w 1799 roku, a system rozprzestrzenił się w całej Europie w XIX wieku. W latach 70. metryfikacja w formie SI była zakończona w prawie wszystkich krajach świata. Znamiennymi wyjątkami są Wielka Brytania, Stany Zjednoczone, Liberia i Mjanma.
Jednostki zwyczajowe Stanów Zjednoczonych
Jednostki zwyczajowe Stanów Zjednoczonych (UCS) to system pomiarów używany w Stanach Zjednoczonych (US). UCS wywodzą się z jednostek angielskich (nie mylić z jednostkami imperialnymi), które były używane przez Imperium Brytyjskie od 1495 roku i nadal były używane w Wielkiej Brytanii aż do zastąpienia przez system imperialny w 1824 roku.
Podczas gdy UCS są używane głównie do zastosowań komercyjnych, społecznych i osobistych, Stany Zjednoczone używają Międzynarodowego Układu Jednostek (SI) w wielu innych obszarach, w tym w nauce, medycynie, przemyśle, rządzie i wojsku.
UCS używają jednostki stopni Fahrenheita do mierzenia temperatur w codziennych celach. Jednakże, jak większość reszty świata, UCS używają stopni Celsjusza i kelwinów w kontekstach naukowych.
Imperialny system
Imperialny system pomiarów, znany również jako Brytyjski Imperialny, został zdefiniowany w 1824 roku, zastępując poprzednie jednostki angielskie znane jako Standardy Winchester, które obowiązywały od 1588 do 1825 roku.
Chociaż Wielka Brytania technicznie przyjęła Międzynarodowy Układ Jednostek (SI), w praktyce Wielka Brytania nadal powszechnie używa systemu wywodzącego się z jednostek angielskich (imperialny system) w życiu codziennym.
System imperialny jest również nadal w użyciu w Kanadzie oraz niektórych innych krajach wcześniej pod kontrolą Imperium Brytyjskiego.