Международная система единиц (СИ) — это глобальная система измерения физических величин, принятая большинством стран мира. Она основана на метрической системе, созданной во Франции в конце XVIII века, и была официально утверждена в 1960 году. СИ включает семь основных единиц, которые служат основой для производных единиц, используемых в науке, технике и повседневной жизни.
История создания метрической системы
До введения метрической системы единицы измерения выбирались произвольно и независимо друг от друга, что усложняло пересчёт и приводило к путанице. В разных регионах применялись разные единицы с одинаковыми названиями.
В 1790-х годах во Франции была создана комиссия, которая разработала метрическую систему. В её основу легли две единицы: метр (для длины) и грамм (для массы).
Метр определили как одну сорокамиллионную часть длины парижского меридиана. Первый эталон метра изготовили из платины. Килограмм изначально определялся как масса кубического дециметра воды при температуре 4 °C (её максимальная плотность).
В 1799 году во Франции были изготовлены эталоны метра и килограмма, которые стали основой для распространения системы.
Развитие систем единиц в XIX веке
В 1832 году немецкий математик Карл Гаусс разработал научные основы построения систем единиц. Он предложил использовать длину, массу и время как основные физические величины, а в качестве единиц — миллиметр, миллиграмм и секунду. Эта система легла в основу будущей системы СГС.
В 1874 году британские физики Джеймс Максвелл и Уильям Томпсон представили систему СГС (сантиметр, грамм, секунда) с десятичными приставками от микро до мега.
В 1875 году семнадцать государств, включая Россию, подписали Метрическую конвенцию. В соответствии с ней были созданы Международный комитет мер и весов (CIPM) и Международное бюро мер и весов (BIPM), а также предусмотрен регулярный созыв Генеральных конференций по мерам и весам (ГКМВ).
В 1889 году ГКМВ приняла систему единиц МКС (метр, килограмм, секунда), так как эти единицы были признаны более удобными для практического использования.
Появление Международной системы единиц (СИ)
К середине XX века международное научное сообщество накопило множество пожеланий и уточнений к метрической системе. В 1954 году 10-я ГКМВ утвердила в качестве основных единиц метр, килограмм, секунду, ампер, кельвин и канделу.
В 1960 году на 11-й ГКМВ была принята Международная система единиц (СИ). Ей было присвоено международное сокращённое название SI (от французского Système International d’Unités).
В 1971 году в число основных единиц был добавлен моль (единица количества вещества).
Современные изменения и развитие
В 2018 году 26-я ГКМВ утвердила новые определения для четырёх из семи основных единиц: килограмма, ампера, кельвина и моля. Они основаны на фундаментальных константах физики, что повысило точность и стабильность системы.
Например, килограмм теперь определяется через постоянную Планка, а ампер — через значение элементарного заряда.
Значение СИ
СИ упростила международную торговлю, научные исследования и повседневную жизнь. Она позволила унифицировать единицы измерений, сделав их когерентными и основанными на десятичном принципе. Это облегчило расчёты и преобразования между единицами.
Сегодня СИ принята в большинстве стран мира и почти всегда используется в науке, даже в тех государствах, которые не приняли её официально.