Міжнародна система одиниць фізичних величин

У 1875 р. сімнадцять держав світу, у тому числі і Росія, "для забезпечення міжнародної єдності і удосконалення метричної системи" підписали Метричну конвенцію, відповідно до якої була створена міжнародна організація мір і ваг зі своїми органами: Генеральною конференцією по мірах і вагам, Міжнародним комітетом мір і ваг, Міжнародним бюро мір і ваг. В даний час Метричну конвенцію підписали понад 40 країн світу, у тому числі майже усі великі держави.

Цією міжурядовою організацією мір і ваг і було вирішене питання міжнародної уніфікації одиниць вимірювань шляхом створення єдиної міжнародної системи одиниць.

Генеральна конференція по мірах і вагам (ГКМВ) у 1954 р. визначила шість основних одиниць фізичних величин для їхнього використання в міжнародних відносинах: метр, кілограм, секунда, ампер, градус Кельвіна і свіча. ХІ Генеральна конференція по мірах і вагам у 1960 р. затвердила Міжнародну систему одиниць, що позначається SI (від початкових букв французької назви Systeme International d' Unites), українською мовою - СІ. В наступні роки Генеральна конференція прийняла ряд доповнень і змін, у результаті чого в системі стало сім основних одиниць, додаткові і похідні одиниці фізичних величин, а також розробила наступні визначення основних одиниць:

- одиниця довжини - метр - довжина шляху, що проходить світло у вакуумі за 1/299792458 частку секунди;

- одиниця маси - кілограм - маса, що дорівнює масі міжнародного прототипу кілограма;

- одиниця часу - секунда - тривалість 9192631770 періодів випромінювання, що відповідає переходові між двома надтонкими рівнями основного стану атома цезію-133 при відсутності збурювання з боку зовнішніх полів;

- одиниця сили електричного струму - ампер - сила струму, що не змінюється при проходженні по двох рівнобіжних провідниках нескінченної довжини і мізерно малого кругового перетину, розташованими на відстані 1 м один від іншого у вакуумі, створив би між цими провідниками силу, рівну 2´10^-7 Н на кожен метр довжини;

- одиниця термодинамічної температури - Кельвін -1/273,161 частина термодинамічної температури потрійної точки води. До 1967 р. одиниця іменувалася градус Кельвіна. Допускається також застосування шкали Цельсія;

- одиниця кількості речовини - моль - кількість речовини системи, що містить стільки ж структурних елементів, скільки атомів утримується в нукліді вуглецю-12 масою 0,012 кг;

- одиниця сили світла - кандела - сила світла в заданому напрямку джерела, що випускає монохроматичне випромінювання частотою 540·10¹² Гц, енергетична сила якого в цьому напрямку складає Вт/ср.

Приведені визначення досить складні і вимагають достатнього рівня знань, насамперед з фізики. Але вони дають уявлення про природне походження прийнятих одиниць, а їхнє тлумачення ускладнювалося з розвитком науки і завдяки новим високим досягненням теоретичної і практичної фізики, механіки, математики й інших фундаментальних галузей знань. Це дало можливість, з одного боку, представити основні одиниці як достовірних і точні, а з іншого боку - як з'ясовні і як би зрозумілі для всіх країн світу, що є головною умовою для того, щоб система одиниць стала міжнародної.

Міжнародна система SI вважається найбільш досконалої й універсальною в порівнянні з попередніми. Крім основних одиниць, у системі SI є додаткові одиниці для вимірювання плоского і тілесного кутів - радіан і стерадіан відповідно, а також велика кількість похідних одиниць простору і часу, механічних величин, електричних і магнітних величин, теплових, світлових і акустичних величин, а також іонізуючих випромінювань.

Після прийняття Міжнародної системи одиниць ГКМВ практично всі найкрупніші міжнародні організації включили її у свої рекомендації з метрології і призвали всіх країн-членів цих організацій прийняти її. У нашій країні система SI офіційно була прийнята шляхом введення в 1963 р. У 1981 р. постановою Держстандарту (ГОСТ 8.417- 81) у СРСР було введено обов'язкове застосування Міжнародної системи одиниць СІ (таблиця 1.1).

На сьогоднішній день система СІ дійсно стала міжнародною, але разом з тим, застосовуються і позасистемні одиниці, наприклад, тонна, доба, літр, гектар і ін.

1 ват на стерадіан - одиниця (похідна) енергетичної сили світла. Стерадіан (ср) - одиниця вимірювання тілесного (просторового кута).

Таблиця 1.1 – Міжнародна система одиниць СІ

Величина		Одиниця
Найменування	Позначення	Найменування	Позначення
Основні одиниці
Довжина	L, l	метр	м
Маса	m	кілограм	кг
Час	T, t	секунда	с
Сила струму	I	ампер	А
Температура	T, q	кельвін	К
Кількість речовини	n	моль	моль
Сила світла	J	кандела	кд
Додаткові одиниці
Плоский кут	a, b, g	радіан	рад
Тілесний кут	w, W	стерадіан	ср
Похідні одиниці
Частота	n, f	герц	Гц
Сила	F, P, Q	ньютон	Н
Тиск	P	паскаль	Па
Енергія	E, W	джоуль	Дж
Потужність	N, P	ват	Вт
Кількість електрики	Q, q	кулон	Кл
Напруга електрична	U	вольт	В
Ємність електрична	C	фарад	Ф
Опір електричний	R, r	ом	Ом
Потік світловий	Ф	люмен	лм
Освітленість	E	люкс	лк
Провідність електрична	G	сіменс	См
Потік магнітний	Ф	вебер	Вб
Індукція магнітна	B	тесла	Тл
Індуктивність	L	генрі	Гн