Основные преимущества международной системы единиц - СИ (SI)
- Унификация единиц величин. Для каждой величины устанавливается одна единица
- СИ охватывает все области науки
- Четко разграничены единицы массы и силы (веса)
- Для всех видов энергии (механической, тепловой, электрической, лучистой и др.) установлена одна общая единица, в связи с чем отпадает потребность в переводных коэффициентах, как механический эквивалент теплоты, термический коэффициент работы электрического тока и др.
- Упрощается запись уравнений и формул в различных областях науки и техники. Достигается значительная экономия времени
Сегодня мы расскажем как зарождалась международная система единиц - СИ (SI).
Абсолютная система единиц
1832 год
Немецкий математик К. Гаусс высказал идею построения универсальной системы единиц физических величин, основанной на единицах длины, массы и времени, а затем совместно со своим соотечественником физиком В. Вебером разработал такую систему, объединяющую единицы механических, магнитных и электрических величин.
Основными единицами этой системы были миллиграмм, миллиметр и секунда. Обычно эту систему называют гауссовой или абсолютной системой единиц.
Впоследствие эта система послужила базой для разработки Д. Максвеллом и У. Томсоном (лорд Кельвин) системы СГС (основные единицы сантиметр, грамм, секунда), которую также называют гауссовой.
Единицы электрических величин
1863 год:Комитет рекомендовал к использованию в электрических измерениях единицы:
ампер - единица электрического тока;
вольт - единица электродвижущей силы;
джоуль - единица энергии;
кулон - единица электрического заряда;
ом - единица электрического сопротивления;
ватт - единица мощности.
Предлагая такие единицы, Максвелл подчеркивал, что он старался согласовать их с существующими единицами механических величин, служащими для измерения длины, силы, мощности и т.д., с тем, чтобы размеры единиц электрических величин можно было воспроизводить, исходя из размеров единиц длины, массы и времени.Международные эталоны
Создание системы единиц электрических величин и международная унификация их размеров оказалась полезными для науки и для зарождающейся электроэнергетики.Электрические измерения все шире проникали во все сферы деятельности, постепенно становясь для общества столь же значимыми, как измерения массы, длины и времени. Распространение Метрической Конвенции на электрические измерения стало насущной необходимостью.
1921 год:VI Генеральная конференция по мерам и весам (ГКМВ) пересмотрела Метрическую Конвенцию 1875 г. и уполномочила Международный Комитет и Бюро мер и весов координировать все работы по единицам электрических величин и хранить международные эталоны в этой области.
Воспроизведение электрических единиц через механические
1933 год:VIII ГКМВ рекомендовала национальным лабораториям начать работы по воспроизведению электрических единиц через механические. Санкционировала переход к абсолютным практическим единицам, предложенным Максвеллом.
Первое успешное воспроизведение ампера было проведено В США в 1934 году. В этом эксперименте значения силы тока определялось по силе взаимодействия двух очень точно изготовленных катушек, через которые протекал измеряемый ток. Таким образом, была доказана возможность практической реализации воспроизведения ампера через единицы силы и длины. Вторая мировая война замедлила, но не остановила переход на абсолютные единицы.
Определение метра в длинах световых волн
Помимо электрических измерений Международный Комитет и Бюро мер и весов проделали большую работу по уточнению единиц величин в других видов измерений.1895 год:
На II ГКМВ было заслушано сообщение о работах по определению значения метра в длинах световых волн, проведенных А. Майкельсоном и Р. Бенуа в Международном Бюро мер и весов.
1948 год:Дальнейшие исследования монохроматического света подготовили переопределение метра через длину волны.
На IX Генеральной конференции были приняты новые определения единицы силы света - канделы и единицы количества теплоты - джоуля.
1954 год:На X ГКМВ было решено определить термодинамическая шкала температур, выбрав тройную точку воды в качестве фундаментально фиксированной точки и присвоив ей температуру 273,16 градусов Кельвина.
1948 год:Международный союз теоретической и прикладной физики обратился к IX ГКМВ со своими предложениями о международной унификации единиц.
С аналогичной просьбой выступило Французское Правительство.
На конференции Международному Комитету мер и весов было поручено опросить все страны по вопросу международной системы единиц и выработать соответствующие рекомендации.
Мировое сообщество было готово к новому этапу интеграции и унификации - созданию международной системы единиц для всех видов измерений.
