|
Объектом измерений являются физические величины, которые принято делить на основные и производные.
Основные величины не зависимы друг от друга, но они могут служить основой для установления связей с другими физическими величинами, которые называют производными от них. Вспомним уже упомянутую формулу Эйнштейна, в которую входит основная единица - масса, а энергия - это производная единица, зависимость между которой и другими единицами определяет данная формула. Основным величинам соответствуют основные единицы измерений, а производным - производные единицы измерений.
Совокупность основных и производных единиц называется системой единиц физических величин.
Первой системой единиц считается метрическая система, где, как уже отмечено выше, за основную единицу длины был принят метр, за единицу веса1 - вес 1 см3 химически чистой воды при температуре около +4°С - грамм (позже - килограмм). В 1799 г. были изготовлены первые прототипы (эталоны) метра и килограмма. Кроме этих двух единиц метрическая система в своем первоначальном варианте включала еще и единицы площади (ар - площадь квадрата со стороной Юм), объема (стер, равный объему куба с ребром 10 м), вместимости (литр, равный объему куба с ребром 0,1 м).
Таким образом, в метрической системе еще не было четкого подразделения единиц величин на основные и производные.
Понятие системы единиц как совокупности основных и производных впервые предложено немецким ученым К.Ф. Гауссом в 1832 г. В качестве основных в этой системе были приняты: единица длины - миллиметр, единица массы - миллиграмм, единица времени - секунда. Эту системы единиц назвали абсолютной.
Наиболее широко распространена во всем мире Международная система единиц СИ.
Международная система единиц физических величин
Генеральная конференция по мерам и весам (ГКМВ) в 1954 г. определила шесть основных единиц физических величин для их использования в международных отношениях: метр, килограмм, секунда, ампер, градус Кельвина и свеча. XI Генеральная конференция по мерам и весам в 1960 г. утвердила Международную систему единиц, обозначаемую SI (от начальных букв французского названия Systeme International d' Unites), на русском языке - СИ. В последующие годы Генеральная конференция приняла ряд дополнений и изменений, в результате чего в системе стало семь основных единиц, дополнительные и производные единицы физических величин, а также разработала следующие определения основных единиц:
единица длины - метр - длина пути, которую проходит свет в вакууме за 1/299792458 долю секунды;
единица массы - килограмм - масса, равная массе международного прототипа килограмма;
единица времени - секунда - продолжительность 9192631770 периодов излучения, соответствующего переходу между двумя уровнями сверхтонкой структуры основного состояния атома цезия-133 при отсутствии возмущения со стороны внешних полей;
единица силы электрического тока - ампер - сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого кругового сечения, расположенным на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, создал бы между этими проводниками силу, равную 2 ∙ 10-7 Н на каждый метр длины;
единица термодинамической температуры - кельвин - 1/273,16 часть термодинамической температуры тройной точки воды. Допускается также применение шкалы Цельсия;
единица количества вещества - моль - количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько атомов содержится в нуклиде углерода-12 массой 0,012 кг;
единица силы света - кандела - сила света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540 ∙ 1012 Гц, энергетическая сила которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср2.
|