النظام الدولي للكميات

التبعيات المترولوجية بين الوحدات الأساسية للنظام الدولي للوحدات

النظام الدولي للكميات ( ISQ ) هو نظام معياري للكميات يُستخدم في الفيزياء والعلوم الحديثة عمومًا. يتضمن سبع كميات أساسية هي : الطول ، والكتلة ، والزمن ، والتيار الكهربائي ، ودرجة الحرارة الديناميكية الحرارية ، وكمية المادة ، وشدة الإضاءة ، بالإضافة إلى العلاقات بين هذه الكميات في الكميات المشتقة . [ أ ] يُشكل هذا النظام أساس النظام الدولي للوحدات (SI) [ ب ] ولكنه لا يُحدد وحدات القياس المستخدمة لهذه الكميات. يُوصَف النظام رسميًا في معيار ISO/IEC 80000 متعدد الأجزاء ، والذي يُحدد أيضًا العديد من الكميات المشتقة الأخرى المستخدمة في العلوم والتكنولوجيا، وقد أُنجز لأول مرة عام 2009، ثم نُقِّح ووُسِّع لاحقًا.

الكميات الأساسية

تشكل الكميات الأساسية لنظام معين من الكميات الفيزيائية مجموعة فرعية لا يمكن فيها التعبير عن أي كمية أساسية بدلالة الكميات الأخرى، بينما يمكن التعبير عن كل كمية أخرى في النظام بدلالة الكميات الأساسية. وفي إطار هذا القيد، يتم اختيار مجموعة الكميات الأساسية اصطلاحًا.

توجد سبع كميات أساسية في نظام ISQ . تُكتب رموزها، كما هو الحال مع الكميات الأخرى، بخط مائل. [ 2 ] التمثيل الرمزي التقليدي لبُعد الكمية الأساسية هو حرف كبير واحد بخط روماني (عمودي) بدون زوائد . [ ج ] لا يشمل بُعد الكمية الفيزيائية المقدار أو الوحدات.

كميات ISQ الأساسية
الكمية الأساسيةرمز البعدرمز الكمية [ د ]وحدة النظام الدولي الأساسية [ d ]رمز وحدة النظام الدولي [ d ]
طولللمترم
كتلةممكيلوغرامكيلوغرام
وقتتيتثانيةs
التيار الكهربائيأناأناأمبيرأ
درجة الحرارة الديناميكية الحراريةΘ [ e ]تيكلفنك
كمية المادةشمالنالخلدمول
شدة الإضاءةجأنا ضدكانديلاقرص مضغوط

الكميات المشتقة

الكمية المشتقة هي كمية في نظام الكميات تُعرَّف بدلالة الكميات الأساسية لهذا النظام فقط. وهناك العديد من الكميات المشتقة في نظام الكميات الدولي (ISQ) ووحداتها المشتقة المقابلة .

التعبير البُعدي للكميات المشتقة

التمثيل الرمزي التقليدي لبُعد الكمية المشتقة هو حاصل ضرب قوى أبعاد الكميات الأساسية وفقًا لتعريف الكمية المشتقة. ويُرمز لبُعد الكمية بـ لأمبتيجأنادΘهـشمالوجز{\displaystyle {\mathsf {L}}^{a}{\mathsf {M}}^{b}{\mathsf {T}}^{c}{\mathsf {I}}^{d}{\mathsf {\Theta }}^{e}{\mathsf {N}}^{f}{\mathsf {J}}^{g}}حيث تكون الأسس البُعدية موجبة أو سالبة أو صفرًا. يمكن حذف رمز البُعد إذا كان أسه صفرًا. على سبيل المثال، في نظام ISQ، يُرمز إلى بُعد كمية السرعة بـلتي-1{\displaystyle {\mathsf {LT}}^{-1}}يسرد الجدول التالي بعض الكميات المحددة في معيار ISQ. للمزيد، انظر قائمة الكميات الفيزيائية .

الكمية المشتقةالتعبير بأبعاد النظام الدولي للوحدات
تكرارتي-1{\displaystyle {\mathsf {T}}^{-1}}
قوةلمتي-2{\displaystyle {\mathsf {LMT}}^{-2}}
ضغطل-1متي-2{\displaystyle {\mathsf {L}}^{-1}{\mathsf {MT}}^{-2}}
سرعةلتي-1{\displaystyle {\mathsf {LT}}^{-1}}
منطقةل2{\displaystyle {\mathsf {L}}^{2}}
مقدارل3{\displaystyle {\mathsf {L}}^{3}}
تسريعلتي-2{\displaystyle {\mathsf {LT}}^{-2}}

الأبعاد والكميات

الكمية ذات البعد الواحد تُعرف تاريخيًا بالكمية عديمة الأبعاد (وهو مصطلح لا يزال شائع الاستخدام)؛ جميع أسس أبعادها تساوي صفرًا ورمز بُعدها هو1{\displaystyle 1}يمكن اعتبار هذه الكمية كمية مشتقة على شكل نسبة بين كميتين من نفس البعد. وتُعدّ وحدات القياس اللابعدية " الراديان " (rad) و" الستراديان " (sr) مقبولة لتمييز الكميات اللابعدية من أنواع مختلفة، وهي على التوالي الزاوية المستوية والزاوية المجسمة . [ 3 ]

الكميات اللوغاريتمية

مستوى

يُعرَّف مستوى الكمية بأنه لوغاريتم نسبة تلك الكمية إلى قيمة مرجعية محددة لها. في نظام ISQ، يختلف تعريف المستوى بين كمية الجذر الأسي (المعروفة أيضًا بالمصطلح القديم " كمية الحقل ") وكمية الأس. ولا يُعرَّف المستوى لنسب الكميات الأخرى. بعض وحدات المستويات مُدرجة في كتيب النظام الدولي للوحدات (SI) تحت مسمى "وحدات غير تابعة للنظام الدولي". [ 4 ] ومن أمثلة المستويات مستوى ضغط الصوت ، ووحدته الديسيبل .

كميات لوغاريتمية أخرى

تشمل وحدات نسبة التردد اللوغاريتمي الأوكتاف ، الذي يتوافق مع عامل 2 في التردد (بدقة) والعقد ، الذي يتوافق مع عامل 10.

يتعرف مقياس ISQ على كمية لوغاريتمية أخرى، وهي إنتروبيا المعلومات ، والتي تعتبر الوحدة المتماسكة لها هي الوحدة الطبيعية للمعلومات (رمز nat).

الوثائق

يُوصَف النظام رسميًا في المعيار متعدد الأجزاء ISO/IEC 80000 ، الذي أُنجز لأول مرة عام 2009، ثم نُقِّح ووُسِّع لاحقًا، ليحل محل المعيارين ISO 31 و ISO 1000 المنشورين عام 1992. وقد عملت المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO) واللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) معًا على إضفاء الطابع الرسمي على أجزاء من النظام الدولي للكميات (ISQ) من خلال تقديم معلومات وتعريفات تتعلق بالكميات، وأنظمة الكميات، والوحدات، ورموز الكميات والوحدات، وأنظمة الوحدات المتسقة، مع الإشارة بشكل خاص إلى النظام الدولي للكميات.  يُعرّف المعيار ISO/IEC 80000 الكميات الفيزيائية المُعبَّر عنها بوحدات النظام الدولي للوحدات (SI ) [ 5 ] ، كما يشمل العديد من الكميات الأخرى في العلوم والتكنولوجيا الحديثة. [ 1 ] ويستخدم المؤتمر العام للأوزان والمقاييس (CGPM) مصطلح "النظام الدولي للكميات" لوصف نظام الكميات الذي يقوم عليه النظام الدولي للوحدات .

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. «يُطلق على نظام الكميات، بما في ذلك العلاقات فيما بينها والكميات المستخدمة كأساس لوحدات النظام الدولي للوحدات (SI)، اسم النظام الدولي للكميات، ويُرمز له اختصارًا بـ "ISQ" في جميع اللغات. [...] مع ذلك، ينبغي إدراك أن ISQ ليس إلا رمزًا ملائمًا لوصف نظام الكميات والمعادلات اللانهائي بطبيعته والمتطور والمتوسع باستمرار، والذي يقوم عليه كل العلم والتكنولوجيا الحديثة. ISQ هو اختصار لـ "نظام الكميات الذي يقوم عليه النظام الدولي للوحدات"، وهو المصطلح المستخدم لهذا النظام في معيار ISO 31.» [ 1 ]
  2. "[...] نظام الكميات ISQ [...] هو نظام الكميات الذي يقوم عليه النظام الدولي للوحدات، والذي يُرمز إليه بـ 'SI'، في جميع اللغات وفقًا لكتيب SI." [ 2 ]
  3. تم ذكر شرط sans-serif في BIPM JCGM 200:2012 ("التمثيل الرمزي التقليدي لبُعد الكمية الأساسية هو حرف كبير واحد من نوع sans-serif الروماني (العمودي).")، بينما ISO 80000-1:2022 غير إلزامي ("في ISQ، مع الكميات الأساسية السبعة: الطول، والكتلة، والوقت، والتيار الكهربائي، ودرجة الحرارة الديناميكية الحرارية، وكمية المادة، وشدة الإضاءة، يتم الإشارة إلى أبعاد الكميات الأساسية بواسطة L، وM، وT، وI، وΘ، وN، وJ، على التوالي.").
  4. 1 2 3 يتم تقديم رمز الكمية المرتبط واسم وحدة النظام الدولي ورمز وحدة النظام الدولي هنا كمرجع فقط؛ فهي لا تشكل جزءًا من ISQ.
  5. الحرف اليوناني ثيتا

مراجع

  1. 1 2 ISO 80000-1:2009 الكميات والوحدات. الجزء 1: عام (  الطبعة الأولى)، سويسرا: المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO)، 15-11-2009، ص.  6 ، تم الاطلاع عليه في 23 مايو 2015
  2. 1 2 "ISO 80000-1:2022(E) – الكميات والوحدات – الجزء 1: عام" ( الطبعة الثانية). المنظمة الدولية للتوحيد القياسي . 
  3. "ISO 80000-3:2019" . المنظمة الدولية للتوحيد القياسي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23-10-2019 .
  4. "SI-Brochure-9" . المكتب الدولي للأوزان والمقاييس ( الإصدار 4.01). يونيو 2026. الصفحات 140-141 . doi : 10.59161/AUEZ1291 . تاريخ الاسترجاع : 8 يونيو 2026 .  
  5. "1.16" (ملف PDF) . المفردات الدولية لعلم القياس - المفاهيم الأساسية والعامة والمصطلحات المرتبطة بها (VIM) ( الطبعة الثالثة). المكتب الدولي للأوزان والمقاييس (BIPM): اللجنة المشتركة للأدلة في علم القياس. 2012. تاريخ الاطلاع: 28 مارس 2015 .