النظام الدولي للوحدات

النظام الدولي للوحدات ، المعروف اختصارًا بـ SI (من اسمه الفرنسي الرسمي ، Système international d'unités )، هو الشكل الحديث للنظام المتري ، وهو نظام القياس الأكثر استخدامًا في العالم . وهو نظام القياس الوحيد ذو الوضع الرسمي في جميع دول العالم تقريبًا، ويُستخدم في العلوم والتكنولوجيا والصناعة والتجارة اليومية . ويتولى المكتب الدولي للأوزان والمقاييس ( BIPM، من الفرنسية : Bureau international des poids et mesures ) تنسيق النظام الدولي للوحدات .

وحدات النظام الدولي الأساسية (الحلقة الخارجية) والثوابت (الحلقة الداخلية)
الوحدات الأساسية السبع للنظام الدولي للوحدات
رمزاسمكمية
sثانيةوقت
ممترطول
كيلوغرامكيلوغرامكتلة
أأمبيرالتيار الكهربائي
ككلفندرجة الحرارة الديناميكية الحرارية
مولالخلدكمية المادة
قرص مضغوطكانديلاشدة الإضاءة

يتألف النظام الدولي للوحدات (SI) من نظام متماسك لوحدات القياس ، يبدأ بسبع وحدات أساسية ، وهي : الثانية (رمزها: s، وحدة الزمنوالمتر (m، الطولوالكيلوغرام (kg، الكتلةوالأمبير (A، التيار الكهربائيوالكلفن (K، درجة الحرارة الديناميكية الحراريةوالمول (mol، كمية المادةوالشمعة (cd، شدة الإضاءة ). ويمكن للنظام استيعاب وحدات متماسكة لعدد غير محدود من الكميات الإضافية. تُسمى هذه الوحدات بالوحدات المشتقة المتماسكة ، والتي يمكن تمثيلها دائمًا كحاصل ضرب قوى الوحدات الأساسية. وقد زُوِّدت اثنتان وعشرون وحدة مشتقة متماسكة بأسماء ورموز خاصة.

يمكن استخدام الوحدات الأساسية السبع والوحدات المشتقة المتماسكة الـ 22 ذات الأسماء والرموز الخاصة مجتمعةً للتعبير عن وحدات مشتقة متماسكة أخرى. ولأن أحجام الوحدات المتماسكة قد تكون مناسبة لبعض التطبيقات دون غيرها، يوفر النظام الدولي للوحدات 24 بادئة ، تُضاف إلى اسم ورمز الوحدة المتماسكة لتُنتج 24 وحدة إضافية (غير متماسكة) من وحدات النظام الدولي للوحدات لنفس الكمية؛ وهذه الوحدات غير المتماسكة هي دائمًا مضاعفات وأقسام عشرية (أي قوى العدد عشرة) للوحدة المتماسكة.

إنّ التعريف الحالي للنظام الدولي للوحدات (SI) هو ثمرة تحوّلٍ استمرّ لعقودٍ نحو تعريفاتٍ للوحدات لا تعتمد على نماذج مادية . ونتيجةً لذلك، مع تطوّر العلوم والتقنيات، قد تظهر نماذج جديدة، وربما أفضل، دون الحاجة إلى إعادة تعريف الوحدة. إحدى مشكلات النماذج المادية هي إمكانية فقدانها أو تلفها أو تغييرها؛ ومشكلٌ آخر هو أنها تُدخل شكوكًا لا يُمكن تقليلها بالتقدّم العلمي والتقني.

كان الدافع الأصلي لتطوير النظام الدولي للوحدات (SI) هو تنوع الوحدات التي ظهرت ضمن نظام السنتيمتر-غرام-ثانية (CGS) (وتحديدًا عدم الاتساق بين نظامي الوحدات الكهروستاتيكية والكهرومغناطيسية )، وغياب التنسيق بين مختلف التخصصات التي تستخدمها. وقد جمع المؤتمر العام للأوزان والمقاييس (بالفرنسية: Conférence générale des poids et mesures – CGPM)، الذي أُنشئ بموجب اتفاقية المتر لعام 1875، العديد من المنظمات الدولية لوضع تعريفات ومعايير نظام جديد، وتوحيد قواعد كتابة وعرض القياسات. نُشر النظام عام 1960 نتيجةً لمبادرة بدأت عام 1948، وهو قائم على نظام المتر-كيلوغرام-ثانية (MKS) مُدمجًا مع أفكار من تطوير نظام CGS.

تعريف

يتألف النظام الدولي للوحدات من مجموعة من سبعة ثوابت تعريفية مع سبع وحدات أساسية مقابلة، ووحدات مشتقة، ومجموعة من المضاعفات العشرية التي تُستخدم كبادئات. [ 1 ] : 125

ثوابت تعريف النظام الدولي للوحدات

ثوابت تعريف النظام الدولي للوحدات
رمزتعريف الثابتالقيمة والوحدات الدقيقة
Δ ν Csتردد الانتقال فائق الدقة لـ 133 سيزيوم9 192 631 770  هرتز
جسرعة الضوء299792458 م /  ث
حثابت بلانك6.626 070 15 × 10 −34  جول ثانية
هـالشحنة الأولية1.602 176 634 × 10 −19  C
كثابت بولتزمان1.380 649 × 10 −23  جول/كلفن
غير متوفرثابت أفوجادرو6.022 140 76 × 10 23  مول −1
K cdفعالية الإضاءة لـ إشعاع بتردد 540 تيراهيرتز683  لومن/واط

تُعدّ الثوابت السبعة المُحدِّدة السمةَ الأساسية لتعريف نظام الوحدات. يتألف كل ثابت مُحدِّد من قيمة عددية دقيقة ووحدات. [ 1 ] : 125. الثوابت المُحدِّدة هي: سرعة الضوء في الفراغ c ، وتردد الانتقال فائق الدقة للسيزيوم ΔνCs ، وثابت بلانك h ، والشحنة الأولية e ، وثابت بولتزمان k ، وثابت أفوجادرو NA ، والكفاءة الضوئية Kcd . تتراوح طبيعة الثوابت المُحدِّدة من ثوابت طبيعية أساسية مثل c إلى الثابت التقني البحت Kcd . تم تثبيت القيم المُخصصة لهذه الثوابت لضمان التوافق مع التعريفات السابقة للوحدات الأساسية. [ 1 ] : 128

وحدات النظام الدولي للوحدات

يختار النظام الدولي للوحدات سبع وحدات لتكون وحدات أساسية ، تُقابل سبع كميات فيزيائية أساسية. وهي: الثانية للزمن ، والمتر للطول ، والكيلوغرام للكتلة ، والأمبير للتيار الكهربائي ، والكلفن لدرجة الحرارة ، والمول لكمية المادة ، والشمعة لشدة الإضاءة . [ 1 ] تُعرَّف الوحدات الأساسية بدلالة الثوابت المُحدِّدة. على سبيل المثال ، يُعرَّف الكيلوغرام باعتبار ثابت بلانك h هو6.626 070 15 × 10 −34  جول ثانية ، مما يعطي التعبير بدلالة الثوابت المحددة [ 1 ] : 131

1  كجم = (299 792 458 ) 2 / (6.626 070 15 × 10 −34 )(9 192 631 770 ) h Δ ν Cs / c 2.

يمكن التعبير عن جميع الوحدات في النظام الدولي للوحدات (SI) بدلالة الوحدات الأساسية، وتُعدّ هذه الوحدات الأساسية مجموعةً مفضلةً للتعبير عن العلاقات بين الوحدات أو تحليلها. ولا يُعدّ اختيار أيٍّ من هذه الكميات، أو حتى عددها، أمرًا جوهريًا أو فريدًا، بل هو مسألة اصطلاحية. [ 1 ] : 126

وحدات النظام الدولي للوحدات الأساسية [ 1 ] : 136
اسم الوحدة رمز الوحدة رموز الأبعاداسم الكميةالرموز النموذجية تعريف
ثانيةs تي{\displaystyle {\mathsf {T}}}وقتت{\displaystyle t}مدة9 192 631 770 دورة من الإشعاع تتوافق مع الانتقال بين مستويي فرط الدقة للحالة الأرضية لذرة السيزيوم -133 .
مترم ل{\displaystyle {\mathsf {L}}}طولل{\displaystyle l}،x{\displaystyle x}،ر{\displaystyle r}المسافة التي يقطعها الضوء في الفراغ بوحدة 1 /299792458 ثانية.
كيلوغرام [ ن 1 ]كيلوغرام م{\displaystyle {\mathsf {M}}}كتلةم{\displaystyle m}يُعرَّف الكيلوغرام بضبط ثابت بلانك h على6.626 070 15 × 10 −34  جول ثانية ( جول = كجم⋅م 2 ⋅ثانية −2 )، مع الأخذ في الاعتبار تعريفات المتر والثانية. [ 2 ]
أمبيرأ أنا{\displaystyle {\mathsf {I}}}التيار الكهربائيأنا،أنا{\displaystyle I,\;i}تدفق 1 /1.602 176 634 × 10 −19 ضعفالشحنةالأوليةeفي الثانية، وهو ما يقارب6.241 509 0744 × 10 18 شحنة أولية في الثانية.
كلفنك Θ{\displaystyle {\mathsf {\Theta }}}درجة الحرارة الديناميكية الحراريةتي{\displaystyle T}يتم تعريف الكلفن عن طريق تحديد القيمة العددية الثابتة لثابت بولتزمان k إلى1.380 649 × 10 −23  J K −1 ، ( J = kg⋅m 2 ⋅s −2 )، بالنظر إلى تعريف الكيلوجرام والمتر والثانية.
الخلدمول شمال{\displaystyle {\mathsf {N}}}كمية المادةن{\displaystyle n}كمية المادة6.022 140 76 × 10 23 كيانًا أوليًا. [ n 2 ] هذا الرقم هو القيمة العددية الثابتة لثابت أفوجادرو ، N A ، عند التعبير عنه بوحدة مول −1 .
كانديلاقرص مضغوط ج{\displaystyle {\mathsf {J}}}شدة الإضاءةأناv{\displaystyle I_{\rm {v}}}يتم تعريف الكانديلا من خلال أخذ القيمة العددية الثابتة للفعالية الضوئية للإشعاع أحادي اللون بتردد 540 × 10 12 هرتز، K cd ، لتكون 683 عند التعبير عنها بوحدة lm W −1 .
ملحوظات
  1. على الرغم من وجود البادئة "كيلو-"، فإن الكيلوغرام هو وحدة الكتلة الأساسية المتسقة، ويُستخدم في تعريفات الوحدات المشتقة. ومع ذلك، تُحدد بادئات وحدة الكتلة كما لو كانت الغرام هي الوحدة الأساسية.
  2. عند استخدام المول، يجب تحديد الكيانات الأولية وقد تكون ذرات أو جزيئات أو أيونات أو إلكترونات أو جسيمات أخرى أو مجموعات محددة من هذه الجسيمات.

الوحدات المشتقة

يُتيح النظام عددًا غير محدود من الوحدات الإضافية، تُسمى الوحدات المشتقة ، والتي يُمكن تمثيلها دائمًا كحاصل ضرب قوى الوحدات الأساسية، مع إمكانية وجود مُضاعِف عددي غير تافه. عندما يكون هذا المُضاعِف واحدًا، تُسمى الوحدة وحدة مشتقة متماسكة . على سبيل المثال، وحدة السرعة المشتقة المتماسكة في النظام الدولي للوحدات هي المتر في الثانية ، ويرمز لها بـ م/ث . [ 1 ] : 139 تُشكل الوحدات الأساسية والمشتقة المتماسكة في النظام الدولي للوحدات معًا نظامًا متماسكًا للوحدات ( مجموعة وحدات النظام الدولي للوحدات المتماسكة ). من الخصائص المفيدة للنظام المتماسك أنه عند التعبير عن القيم العددية للكميات الفيزيائية بدلالة وحدات النظام، فإن المعادلات بين هذه القيم العددية تأخذ نفس الشكل تمامًا، بما في ذلك العوامل العددية، للمعادلات المقابلة بين الكميات الفيزيائية. [ 3 ] : 6

تم تزويد 22 وحدة مشتقة متماسكة بأسماء ورموز خاصة كما هو موضح في الجدول أدناه. لا يمتلك الراديان والستراديان وحدات أساسية، ولكنهما يُعاملان كوحدات مشتقة لأسباب تاريخية. [ 1 ] : 137

الوحدات المشتقة الـ 22 من النظام الدولي للوحدات ذات الأسماء والرموز الخاصة [ 1 ] : 137
اسمرمزكميةبوحدات النظام الدولي للوحداتفي وحدات النظام الدولي الأخرى
راديان [ nc 1 ]رادزاوية مستوية1
ستيراديان [ nc 1 ]كبيرزاوية مجسمة1
هرتزهرتزتكرارs −1
نيوتنشمالقوةكجم⋅م⋅ثس −2
باسكالباالضغط ، الإجهادkg⋅m −1 ⋅s −2نيوتن/متر مربع
جولجالطاقة ، الشغل ، كمية الحرارةkg⋅m 2 ⋅s −2نيوتن متر
واطدبليوالطاقة ، التدفق الإشعاعيkg⋅m 2 ⋅s −3J/s
كولومجالشحنة الكهربائيةs⋅A
فولتVفرق الجهد الكهربائي [ أ ]kg⋅m 2 ⋅s −3 ⋅A −1W/A
أومΩالمقاومة الكهربائيةkg⋅m 2 ⋅s −3 ⋅A −2V/A
سيمنزSالتوصيل الكهربائيkg −1 ⋅m −2 ⋅s 3 ⋅A 2الصوت والفيديو
فارادFالسعةkg −1 ⋅m −2 ⋅s 4 ⋅A 2السيرة الذاتية
هنريحالحثkg⋅m 2 ⋅s −2 ⋅A −2Wb/A
تسلاتيكثافة التدفق المغناطيسيkg⋅s −2 ⋅A −1ويبر/ م²
ويبروارنر براذرزالتدفق المغناطيسيkg⋅m 2 ⋅s −2 ⋅A −1V⋅s
درجة مئويةدرجة مئويةدرجة الحرارة المئويةك
تجويفلامالتدفق الضوئيcd⋅sr [ nc 2 ]cd⋅sr
لوكسلوكسالإضاءةcd⋅sr⋅m −2 [ nc 2 ]لومن/م 2
بيكريلبي كيوالنشاط المشار إليه بالنظائر المشعةs −1
رماديجيالجرعة الممتصة ، الكيرماm 2 ⋅s −2جول/كجم
سيفرتSvمكافئ الجرعةm 2 ⋅s −2جول/كجم
كاتالكاتالنشاط التحفيزيمول⋅ثانية −1
ملحوظات
  1. 1 2 يتم تعريف الراديان والستراديان كوحدات مشتقة لا بعدية.
  2. 1 2 في علم قياس الضوء، يتم الاحتفاظ عادةً بالستيراديان في تعبيرات الوحدات.

تتكون الوحدات المشتقة في النظام الدولي للوحدات من قوى أو نواتج ضرب أو قسمة الوحدات الأساسية، وهي غير محدودة العدد. [ 1 ] : 138 [ 4 ] : ​​14، 16

ترتيب القياسات الرئيسية في الفيزياء بناءً على المعالجة الرياضية للطول والزمن والكتلة

تُطبَّق الوحدات المشتقة على بعض الكميات المشتقة ، والتي يمكن، بحكم تعريفها، التعبير عنها بدلالة الكميات الأساسية ، وبالتالي فهي ليست مستقلة؛ على سبيل المثال، الموصلية الكهربائية هي مقلوب المقاومة الكهربائية ، ونتيجة لذلك، فإن السيمنز هو مقلوب الأوم، وبالمثل، يمكن استبدال الأوم والسيمنز بنسبة الأمبير والفولت، لأن هاتين الكميتين تربطهما علاقة محددة. [ ب ] يمكن تحديد كميات مشتقة أخرى مفيدة بدلالة الوحدات الأساسية والمشتقة في النظام الدولي للوحدات (SI) التي ليس لها وحدات مُسماة في النظام الدولي للوحدات، مثل التسارع، الذي يُقاس بوحدة م/ث² في النظام الدولي للوحدات . [ 1 ] : 139

يمكن استخدام مزيج من الوحدات الأساسية والمشتقة للتعبير عن وحدة مشتقة. على سبيل المثال، وحدة القوة في النظام الدولي للوحدات هي النيوتن (N)، ووحدة الضغط هي الباسكال (Pa) - ويمكن تعريف الباسكال بأنه نيوتن واحد لكل متر مربع (N/m² ) . [ 5 ]

البادئات

كغيرها من الأنظمة المترية، يستخدم النظام الدولي للوحدات (SI) البادئات المترية لإنشاء مجموعة من الوحدات، لنفس الكمية الفيزيائية، بحيث تكون هذه الوحدات مضاعفات عشرية لبعضها البعض ضمن نطاق واسع. على سبيل المثال، تُعطى مسافات القيادة عادةً بالكيلومترات ( رمزها km ) بدلاً من الأمتار. هنا، تشير البادئة المترية " كيلو- " (رمزها k) إلى عامل 1000؛ وبالتالي،1  كم =1000  متر .

يُقدّم النظام الدولي للوحدات (SI) أربعة وعشرين بادئة مترية تُشير إلى قوى عشرية تتراوح من 10⁻³⁰ إلى 10³⁰ ، وقد اعتُمد أحدثها في عام 2022. [ 1 ] : 143-144 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] تُقابل معظم البادئات قوى صحيحة للعدد 1000؛ أما البادئات الوحيدة التي لا تُقابلها فهي تلك الخاصة بالعدد 10، و1/10، و100، و1/100. يتم التحويل بين وحدات النظام الدولي المختلفة لنفس الكمية الفيزيائية دائمًا من خلال قوة من قوى العدد عشرة. ولهذا السبب يُطلق على النظام الدولي (والأنظمة المترية بشكل عام) اسم أنظمة الوحدات العشرية للقياس . [ 9 ]

يشكل التجميع الناتج عن إضافة رمز بادئة إلى رمز وحدة (مثل ' كم '، ' سم ') رمز وحدة جديدًا غير قابل للفصل. يمكن رفع هذا الرمز الجديد إلى قوة موجبة أو سالبة. كما يمكن دمجه مع رموز وحدات أخرى لتكوين رموز وحدات مركبة . [ 1 ] : 143 على سبيل المثال، غ/سم³ هي وحدة كثافة في النظام الدولي للوحدات ، حيث يُفسر سم³ على أنه ( سم ) ³ .

تُضاف البادئات إلى أسماء الوحدات لإنتاج مضاعفات ومضاعفات جزئية للوحدة الأصلية. جميع هذه المضاعفات هي قوى صحيحة للعدد عشرة، وما يزيد عن مئة أو يقل عن جزء من مئة، جميعها قوى صحيحة للعدد ألف. على سبيل المثال، يشير "كيلو " إلى مضاعف للألف، ويشير "ملي" إلى مضاعف للألف، لذا يوجد ألف مليمتر في المتر وألف متر في الكيلومتر. لا تُدمج البادئات أبدًا، لذا على سبيل المثال، جزء من مليون من المتر هو ميكرومتر ، وليس ملي مليمتر . تُسمى مضاعفات الكيلوغرام كما لو كانت الغرام هي الوحدة الأساسية، لذا جزء من مليون من الكيلوغرام هو مليغرام ، وليس ميكروكيلوغرام . [ 10 ] : 122 [ 11 ] : 14

يحدد المكتب الدولي للأوزان والمقاييس 24 بادئة للنظام الدولي للوحدات (SI):

بادئةالأساس 10عشريالتبني [ ملاحظة 1 ]
اسمرمز
كويتاسؤال10 301 000 000 000 000 000 000 000 000 000 0002022 [ 12 ]
روناR10 271 000 000 000 000 000 000 000 000 000
يوتاY10 241 000 000 000 000 000 000 000 0001991
زيتاZ10 211 000 000 000 000 000 000 000
إكساهـ10 181,000,000,000,000,000,0001975 [ 13 ]
بيتاP10 151,000,000,000,000,000
تيراتي10 121,000,000,000,0001960
جيجاجي10 91,000,000,000
ميجام10 6مليون1873
كيلوك10 310001795
هيكتوح10 2100
ديكادا10 110
10 01
قرارد10 −10.11795
سنتيج10 −20.01
مليم10 −30.001
ميكروμ10 −60.000 0011873
نانون10 −90.000 000 0011960
بيكوص10 −120.000 000 000 001
فيمتوو10-150.000 000 000 000 0011964
أتوأ10 −180.000 000 000 000 000 001
زيبتوz10 −210.000 000 000 000 000 0011991
يوكتوy10 −240.000 000 000 000 000 000 001
رونتور10 −270.000 000 000 000 000 000 000 0012022 [ 12 ]
كويكتوq10-300.000 000 000 000 000 000 000 000 001
ملحوظات
  1. كانت البادئات المعتمدة قبل عام 1960 موجودة بالفعل قبل النظام الدولي للوحدات. تم إدخال نظام الوحدات سنتيمتر-غرام-ثانية في عام 1873.

وحدات النظام الدولي للوحدات المتماسكة وغير المتماسكة

تشكل الوحدات الأساسية والوحدات المشتقة، الناتجة عن ضرب قوى الوحدات الأساسية بمعامل عددي يساوي واحدًا، نظامًا متماسكًا للوحدات . لكل كمية فيزيائية وحدة متماسكة واحدة فقط في النظام الدولي للوحدات (SI). على سبيل المثال، 1 م/ث = (1 م) / (1 ث) هي الوحدة المشتقة المتماسكة للسرعة. [ 1 ] : 139 باستثناء الكيلوغرام (الذي يتطلب البادئة "كيلو-" لوحدة متماسكة)، عند استخدام البادئات مع وحدات النظام الدولي المتماسكة، تصبح الوحدات الناتجة غير متماسكة، لأن البادئة تُدخل معاملًا عدديًا غير الواحد. [ 1 ] : 137 على سبيل المثال، المتر، والكيلومتر، والسنتيمتر، والنانومتر، إلخ، كلها وحدات طول في النظام الدولي، مع أن المتر فقط هو وحدة متماسكة في النظام الدولي. تتكون المجموعة الكاملة لوحدات النظام الدولي من كلٍّ من المجموعة المتماسكة ومضاعفاتها وأجزائها الناتجة عن استخدام بادئات النظام الدولي. [ 1 ] : 138

الكيلوغرام هو وحدة النظام الدولي للوحدات الوحيدة المتماسكة التي يتضمن اسمها ورمزها بادئة. ولأسباب تاريخية، تُصاغ أسماء ورموز مضاعفات وأجزاء وحدة الكتلة كما لو كانت الغرام هي الوحدة الأساسية. تُضاف البادئات إلى اسم الوحدة غرام ورمزها غ على التوالي. على سبيل المثال، يُكتب 10⁻⁶ كجم بالمليجرام و mg ، وليس بالميكروكيلوجرام و μkg . [ 1 ] : 144

يمكن استخدام نفس وحدة النظام الدولي للوحدات (SI) المتماسكة لكميات فيزيائية مختلفة. على سبيل المثال، يُعد الجول لكل كلفن (رمزه J /K ) وحدة النظام الدولي للوحدات المتماسكة لكميتين مختلفتين، وهما السعة الحرارية والإنتروبيا ، بينما يُعد الأمبير وحدة النظام الدولي للوحدات المتماسكة لكل من التيار الكهربائي والقوة الدافعة المغناطيسية . [ 1 ] : 140

علاوة على ذلك، قد تكون وحدة النظام الدولي للوحدات المتماسكة نفسها وحدة أساسية في سياق ما، ووحدة مشتقة متماسكة في سياق آخر. على سبيل المثال، الأمبير وحدة أساسية عندما يكون وحدة للتيار الكهربائي، ولكنه وحدة مشتقة متماسكة عندما يكون وحدة للقوة الدافعة المغناطيسية. [ 1 ] : 140

أمثلة على الوحدات المشتقة المتماسكة بدلالة الوحدات الأساسية [ 4 ] : ​​17
اسمرمزالكمية المشتقةرمز نموذجي
متر مربعم 2منطقةأ
متر مكعبم 3مقدارV
متر في الثانيةآنسةالسرعة ، السرعة المتجهةv
متر في الثانية المربعةم/ث 2تسريعأ
المتر المتبادلم −1العدد الموجيσ ,
التقارب (البصريات)V , 1/ f
كيلوغرام لكل متر مكعبكجم/م 3كثافةρ
كيلوغرام لكل متر مربعكجم/م 2الكثافة السطحيةρ أ
متر مكعب لكل كيلوغرامم 3 /كجمالحجم النوعيv
أمبير لكل متر مربع2 أمبيركثافة التيارج
أمبير لكل مترأكونقوة المجال المغناطيسيح
مول لكل متر مكعبمول/م 3تركيزج
كيلوغرام لكل متر مكعبكجم/م 3تركيز الكتلةρ ، γ
كانديلا لكل متر مربعcd/m 2الإضاءةL v
أمثلة على الوحدات المشتقة التي تتضمن وحدات ذات أسماء خاصة [ 4 ] : ​​18
اسمرمزكميةبوحدات النظام الدولي للوحدات
باسكال ثانيةباسكالاللزوجة الديناميكيةم −1 ⋅كغ⋅ث −1
نيوتن مترنيوتن مترعزم القوةم 2 ⋅كغ⋅ث −2
نيوتن لكل مترنيوتن/مترالتوتر السطحيكجم⋅ث −2
راديان في الثانيةراد/ثانيةالسرعة الزاوية ، التردد الزاويs −1
راديان لكل ثانية مربعةراد/ثانية 2التسارع الزاويs −2
واط لكل متر مربعواط/ م²كثافة التدفق الحراري، الإشعاع الشمسيكجم⋅ث −3
جول لكل كلفنJ/Kالإنتروبيا ، السعة الحراريةm 2 ⋅kg⋅s −2 ⋅K −1
جول لكل كيلوغرام-كلفنJ/(kg⋅K)السعة الحرارية النوعية ، الإنتروبيا النوعيةm 2 ⋅s −2 ⋅K −1
جول لكل كيلوغرامجول/كجمالطاقة النوعيةm 2 ⋅s −2
واط لكل متر كلفنواط/(م⋅ك)الموصلية الحراريةm⋅kg⋅s −3 ⋅K −1
جول لكل متر مكعبJ/m 3كثافة الطاقةم −1 ⋅كغ⋅ث −2
فولت لكل مترفولت/مترقوة المجال الكهربائيm⋅kg⋅s −3 ⋅A −1
كولوم لكل متر مكعبC/m 3كثافة الشحنة الكهربائيةم −3 ⋅ ث⋅ أ
كولوم لكل متر مربعC/m 2كثافة الشحنة السطحية ، كثافة التدفق الكهربائي ، الإزاحة الكهربائيةm −2 ⋅s⋅A
فاراد لكل مترأنثى/ذكرالسماحيةm −3 ⋅kg −1 ⋅s 4 ⋅A 2
هنري لكل مترH/mنفاذيةم⋅كغ⋅ث −2 ⋅أ −2
جول لكل مولجول/مولالطاقة الموليةm 2 ⋅kg⋅s −2 ⋅mol −1
جول لكل مول كلفنجول/(مول⋅كلفن)الإنتروبيا المولية ، السعة الحرارية الموليةm 2 ⋅kg⋅s −2 ⋅K −1 ⋅mol −1
كولوم لكل كيلوغرامج/كجمالتعرض (للأشعة السينية وأشعة غاما)كجم −1 ⋅ث⋅أ
رمادي في الثانيةغراي/ثانيةمعدل الجرعة الممتصةم 2 ⋅ ث −3
واط لكل ستراديانW/srشدة الإشعاعم 2 ⋅كغ⋅ث −3
وات لكل متر مربع - ستيراديانواط/(م² ⋅ستراديان )إشراقكجم⋅ث −3
كاتال لكل متر مكعبكات/م 3تركيز النشاط التحفيزيm −3 ⋅s −1 ⋅mol

الاصطلاحات المعجمية

مثال على الاصطلاحات المعجمية. في التعبير عن التسارع الناتج عن الجاذبية، تفصل مسافة بين القيمة والوحدات، ويكون كل من الحرف 'م' والحرف 'س' صغيرين لأن المتر والثانية ليسا مسمّيين على اسم أشخاص، ويتم تمثيل الأس برقم '2' مرتفع .

أسماء الوحدات

ينص معيار النظام الدولي للوحدات (SI) على أن أسماء الوحدات تُعامل كأسماء شائعة في لغة السياق. [ 1 ] : 148 وهذا يعني أنها تُطبع بنفس مجموعة الأحرف المستخدمة في كتابة الأسماء الشائعة الأخرى (مثل الأبجدية اللاتينية في الإنجليزية، والأبجدية السيريلية في الروسية، إلخ)، وتتبع القواعد النحوية والإملائية المعتادة في لغة السياق. على سبيل المثال، في الإنجليزية والفرنسية، حتى عندما تُسمى الوحدة باسم شخص ويبدأ رمزها بحرف كبير، يبدأ اسم الوحدة في النص الجاري بحرف صغير (مثل نيوتن، هرتز، باسكال) ويُكتب بحرف كبير فقط في بداية الجملة وفي العناوين الرئيسية وعناوين المنشورات . ومن التطبيقات المهمة لهذه القاعدة، أن اسم الوحدة التي رمزها °C يُكتب "degree Celsius ": الحرف الأول من اسم الوحدة، "d"، يُكتب بحرف صغير، بينما تُكتب كلمة "Celsius" بحرف كبير لأنها اسم علم. [ 1 ] : 148

تختلف التهجئة الإنجليزية، بل وحتى أسماء بعض وحدات النظام الدولي للوحدات (SI) والبادئات والوحدات غير التابعة للنظام الدولي، باختلاف اللهجة الإنجليزية المستخدمة. ففي الإنجليزية الأمريكية، تُستخدم التهجئة deka- و meter و liter ، بينما في الإنجليزية الدولية، تُستخدم deca- و metre و liter . ويُشار إلى الوحدة التي رمزها t والتي تُعرَّف بواسطة1  t =103 كجم  تُعرف في الإنجليزية الأمريكية باسم "الطن المتري"، وفي الإنجليزية الدولية باسم "طن" . [ 4 ] : ​​iii

رموز الوحدات وقيم الكميات

تهدف رموز وحدات النظام الدولي للوحدات (SI) إلى أن تكون فريدة وعالمية، بغض النظر عن لغة السياق. [ 10 ] : 130-135. يوفر المعيار قواعد أسلوبية، من بين أمور أخرى، لعرض وحدات الكميات: رموز الكميات، وتنسيق الأرقام والفاصلة العشرية، والتعبير عن عدم اليقين في القياس، وضرب وقسمة رموز الكميات، واستخدام الأرقام المجردة والزوايا المختلفة. [ 1 ] : 147

في الولايات المتحدة، يُفسّر الدليل الصادر عن المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) [ 11 ] : 37 المعيار الدولي بتوضيح بعض التفاصيل الخاصة باللغة الإنجليزية الأمريكية. [ 14 ] على سبيل المثال، منذ عام 1979، يُمكن كتابة كلمة "لتر"  استثنائيًا إما بحرف "L" كبير أو بحرف  "l" صغير، وذلك بسبب تشابه حرف  "l" الصغير مع الرقم  "1"، خاصةً مع بعض أنواع الخطوط أو الكتابة اليدوية الإنجليزية. يوصي المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) في الولايات المتحدة باستخدام "L" بدلًا من  "l". [ 11 ]

تحقيق الوحدات

كرة سيليكونية لمشروع أفوجادرو تُستخدم لقياس ثابت أفوجادرو بدقة نسبية تبلغ 100%.2 × 10 −8 أو أقل، كما هو مسجل لدى أخيم ليستنر [ 15 ]

يُفرّق علماء القياس بدقة بين تعريف الوحدة وتطبيقها العملي. تُعرَّف وحدات النظام الدولي للوحدات (SI) بتحديد سبعة ثوابت أساسية [ 1 ] : 125-129، والتي لها قيم عددية دقيقة عند التعبير عنها بوحدات النظام الدولي. أما تطبيق تعريف الوحدة فهو الإجراء الذي يُمكن من خلاله استخدام هذا التعريف لتحديد قيمة كمية من نفس نوع الوحدة، وما يرتبط بها من عدم يقين. [ 1 ] : 135

ينشر المكتب الدولي للأوزان والمقاييس (BIPM) لكل وحدة أساسية وثيقة " mese en pratique" ( وهي كلمة فرنسية تعني "التطبيق العملي" أو "التنفيذ")، [ 16 ] تصف أفضل التطبيقات العملية الحالية لهذه الوحدة. [ 17 ] إن فصل الثوابت المحددة عن تعريفات الوحدات يسمح بتطوير قياسات محسّنة، مما يؤدي إلى تغييرات في وثائق " mese en pratique" مع تطور العلوم والتكنولوجيا، دون الحاجة إلى مراجعة التعريفات.

لا يُعدّ النموذج المنشور الطريقة الوحيدة لتحديد الوحدة الأساسية. [ 10 ] : 111 قررت لجان استشارية مختلفة تابعة للجنة الدولية للأوزان والمقاييس (CIPM) في عام 2016 تطوير أكثر من نموذج لتحديد قيمة كل وحدة. [ 18 ] وتشمل هذه الطرق ما يلي:

الوضع التنظيمي

الدول التي تستخدم النظام المتري (SI) والنظام الإمبراطوري ونظام القياس الأمريكي اعتبارًا من عام 2019

النظام الدولي للوحدات (SI) [ 1 ] : 123 هو نظام عشري ومتري للوحدات، أُنشئ عام 1960 ويُحدَّث دوريًا منذ ذلك الحين. يتمتع النظام الدولي للوحدات بوضع رسمي في معظم دول العالم، بما فيها الولايات المتحدة وكندا والمملكة المتحدة ، على الرغم من أن هذه الدول الثلاث من بين الدول القليلة التي لا تزال، بدرجات متفاوتة، تستخدم أنظمتها التقليدية. ومع ذلك، وبفضل هذا القبول شبه العالمي، يُستخدم النظام الدولي للوحدات في جميع أنحاء العالم باعتباره النظام المفضل للوحدات، واللغة الأساسية للعلوم والتكنولوجيا والصناعة والتجارة. [ 1 ] : 123، 126

أما نظاما القياس الآخران الوحيدان اللذان لا يزالان مستخدمين على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم فهما النظام الإمبراطوري ونظام القياس الأمريكي التقليدي . ويتم تعريف الياردة والرطل الدوليين وفقًا للنظام الدولي للوحدات (SI). [ 22 ]

النظام الدولي للكميات

تُعرف الكميات والمعادلات التي تُحدد سياق تعريف وحدات النظام الدولي للوحدات (SI) الآن باسم النظام الدولي للكميات (ISQ). يستند هذا النظام إلى الكميات الأساسية التي تقوم عليها كل وحدة من الوحدات الأساسية السبع للنظام الدولي للوحدات . وتُشتق الكميات ، مثل المساحة والضغط والمقاومة الكهربائية ، من هذه الكميات الأساسية عبر معادلات واضحة وغير متناقضة. يُحدد النظام الدولي للكميات الكميات التي تُقاس بوحدات النظام الدولي للوحدات. [ 23 ] وقد تم إضفاء الطابع الرسمي على النظام الدولي للكميات، جزئيًا، في المعيار الدولي ISO/IEC 80000 ، الذي اكتمل في عام 2009 بنشر ISO 80000-1 ، [ 24 ] وتمت مراجعته بشكل كبير في الفترة 2019-2020. [ 25 ]

السلطة الرقابية

يتم تنظيم النظام الدولي للوحدات وتطويره باستمرار من قبل ثلاث منظمات دولية تم تأسيسها في عام 1875 بموجب أحكام اتفاقية المتر . وهي المؤتمر العام للأوزان والمقاييس (CGPM [ c ][ 26 ] واللجنة الدولية للأوزان والمقاييس (CIPM [ d ] )، والمكتب الدولي للأوزان والمقاييس (BIPM [ e ] ). تُجمع جميع القرارات والتوصيات المتعلقة بالوحدات في كتيب بعنوان " النظام الدولي للوحدات (SI)" ، [ 1 ] والذي ينشره المكتب الدولي للأوزان والمقاييس (BIPM) باللغتين الفرنسية والإنجليزية، ويُحدَّث دوريًا. تتولى إحدى لجان اللجنة الدولية للأوزان والمقاييس (CIPM) كتابة الكتيب وصيانته. وتُعرَّف المصطلحات "الكمية" و"الوحدة" و"البُعد" وغيرها، المستخدمة في كتيب النظام الدولي للوحدات، وفقًا للمصطلحات الواردة في المعجم الدولي لعلم القياس . [ 27 ] ويُتيح الكتيب مجالًا لبعض الاختلافات المحلية، لا سيما فيما يتعلق بأسماء الوحدات والمصطلحات في اللغات المختلفة. فعلى سبيل المثال، أصدر المعهد الوطني الأمريكي للمعايير والتكنولوجيا (NIST) نسخة من وثيقة اللجنة العامة للأوزان والمقاييس (NIST SP 330)، تُوضِّح كيفية استخدامها في المنشورات الإنجليزية التي تستخدم اللغة الإنجليزية الأمريكية . [ 4 ]

تاريخ

حجر يحدد الحدود النمساوية المجرية / الإيطالية في بونتيبا يعرض الميرياميترات ، وهي وحدة قياس تساوي 10  كيلومترات كانت تستخدم في أوروبا الوسطى في القرن التاسع عشر (ولكن تم التخلي عنها منذ ذلك الحين ) [ 28 ].

أنظمة CGS و MKS

صورة مقرّبة للمتر النموذجي الوطني، رقمه التسلسلي 27، والمخصص للولايات المتحدة.

ظهر مفهوم نظام الوحدات قبل مئة عام من ظهور النظام الدولي للوحدات (SI). ففي ستينيات القرن التاسع عشر، قام جيمس كلارك ماكسويل ، وويليام طومسون (الذي أصبح لاحقًا اللورد كلفن)، وآخرون، تحت رعاية الجمعية البريطانية لتقدم العلوم ، بالاعتماد على أعمال كارل جاوس السابقة ، بتطوير نظام الوحدات سنتيمتر-غرام-ثانية (cgs) عام 1874. وقد رسّخ هذا النظام مفهوم مجموعة من الوحدات المترابطة، والتي تُسمى نظام الوحدات المتماسك . في النظام المتماسك، تتحد الوحدات الأساسية لتكوين وحدات مشتقة دون عوامل إضافية. [ 4 ] : ​​2 على سبيل المثال، يُعد استخدام المتر في الثانية متماسكًا في نظام يستخدم المتر للطول والثانية للزمن، بينما لا يُعد استخدام الكيلومتر في الساعة متماسكًا. تم استخدام مبدأ التماسك بنجاح لتحديد عدد من وحدات القياس بناءً على نظام الوحدات السنتيمترية-الجرامية-الثانية، بما في ذلك الإرج للطاقة ، والداين للقوة ، والبار للضغط ، والبويز للزوجة الديناميكية ، والستوكس للزوجة الحركية . [ 29 ]

اتفاقية مترية

أدت مبادرة فرنسية للتعاون الدولي في علم القياس إلى توقيع اتفاقية المتر ، المعروفة أيضًا باسم معاهدة المتر، عام 1875 من قبل 17 دولة. [ f ] [ 30 ] : 353-354. وقد جمع المؤتمر العام للأوزان والمقاييس (بالفرنسية: Conférence générale des poids et mesures – CGPM)، الذي أُنشئ بموجب اتفاقية المتر، [ 29 ] العديد من المنظمات الدولية لوضع تعريفات ومعايير نظام جديد وتوحيد قواعد كتابة وعرض القياسات. [ 31 ] : 37 [ 32 ] في البداية، غطت الاتفاقية معايير المتر والكيلوغرام فقط. وأصبح هذا أساس نظام الوحدات MKS. [ 4 ] : ​​2

جيوفاني جيورجي ومشكلة الوحدات الكهربائية

في أواخر القرن التاسع عشر، كانت هناك ثلاثة أنظمة مختلفة لوحدات القياس المستخدمة في القياسات الكهربائية: نظام قائم على وحدات السنتيمتر-غرام-ثانية (CGS) للوحدات الكهروستاتيكية ، والمعروف أيضًا بنظام غاوس أو ESU، ونظام قائم على وحدات السنتيمتر-غرام-ثانية للوحدات الكهروميكانيكية (EMU)، ونظام دولي قائم على الوحدات المحددة في اتفاقية المتر [ 33 ] لأنظمة توزيع الكهرباء. وقد واجهت محاولات تحديد الوحدات الكهربائية بدلالة الطول والكتلة والزمن باستخدام التحليل البُعدي صعوبات جمة، إذ كانت الأبعاد تعتمد على استخدام نظام ESU أو EMU. [ 34 ] وتم حل هذه المعضلة عام 1901 عندما نشر جيوفاني جيورجي بحثًا دعا فيه إلى استخدام وحدة أساسية رابعة إلى جانب الوحدات الأساسية الثلاث الموجودة. ويمكن اختيار الوحدة الرابعة لتكون التيار الكهربائي أو الجهد أو المقاومة الكهربائية . [ 35 ]

تم اختيار التيار الكهربائي بوحدة "الأمبير" كوحدة أساسية، واشتقت منه الكميات الكهربائية الأخرى وفقًا لقوانين الفيزياء. وعند دمجه مع نظام MKS، تم اعتماد النظام الجديد، المعروف باسم MKSA، في عام 1946. [ 4 ]

المؤتمر التاسع للإدارة العامة للميزانية، وهو المؤتمر الذي سبق النظام الدولي للوحدات

في عام 1948، كلّف المؤتمر العام التاسع للأوزان والمقاييس بإجراء دراسة لتقييم احتياجات القياس لدى الأوساط العلمية والتقنية والتعليمية، و"تقديم توصيات بشأن نظام عملي موحد لوحدات القياس، مناسب لاعتماده من قبل جميع الدول المنضمة إلى اتفاقية المتر". [ 36 ] وقد عُرفت وثيقة العمل هذه باسم "النظام العملي لوحدات القياس" . واستنادًا إلى هذه الدراسة، حدّد المؤتمر العام العاشر للأوزان والمقاييس في عام 1954 نظامًا دوليًا مشتقًا من ست وحدات أساسية: المتر، والكيلوغرام، والثانية، والأمبير، ودرجة كلفن، والشمعة. [ 37 ]

أقرّت اللجنة العامة التاسعة للأوزان والمقاييس أول توصية رسمية لكتابة الرموز في النظام المتري، حيث وُضعت أسس القواعد بصورتها الحالية. [ 38 ] وقد وُسّعت هذه القواعد لاحقًا لتشمل رموز وأسماء الوحدات، ورموز وأسماء البادئات، وكيفية كتابة رموز الكميات واستخدامها، وكيفية التعبير عن قيم الكميات. [ 10 ] : 104، 130

ميلاد النظام الدولي للوحدات

قرر المؤتمر العام العاشر للأوزان والمقاييس في عام 1954 إنشاء نظام دولي للوحدات [ 31 ] : 41 ، وفي عام 1960، اعتمد المؤتمر العام الحادي عشر للأوزان والمقاييس النظام الدولي للوحدات ، المختصر بـ SI من الاسم الفرنسي Le Système international d'unités ، والذي تضمن مواصفات لوحدات القياس. [ 10 ] : 110

وصف المكتب الدولي للأوزان والمقاييس (BIPM) النظام الدولي للوحدات (SI) بأنه "الشكل الحديث للنظام المتري". [ 10 ] : 95. في عام 1968، أُعيد تسمية وحدة "درجة كلفن" إلى "كلفن". وفي عام 1971، أصبح المول الوحدة الأساسية السابعة في النظام الدولي للوحدات. [ 4 ] : ​​2

إعادة تعريف 2019

تعتمد وحدات النظام الدولي للوحدات الأساسية على سبعة ثوابت فيزيائية ، والتي تم تحديد قيم عددية دقيقة لها في إعادة تعريف عام 2019. وخلافًا للتعريفات السابقة، فإن جميع الوحدات الأساسية مشتقة حصريًا من ثوابت الطبيعة.أب{\displaystyle a\rightarrow b}هذا يعني أنأ{\displaystyle a}يُستخدم لتعريفب{\displaystyle b}.

بعد إعادة تعريف المتر عام 1960، كان النموذج الدولي للكيلوغرام (IPK) هو القطعة المادية الوحيدة التي اعتمدت عليها الوحدات الأساسية (الكيلوغرام مباشرةً، والأمبير والمول والشمعة بشكل غير مباشر) في تعريفها، مما جعل هذه الوحدات خاضعة لمقارنات دورية بين الكيلوغرامات المعيارية الوطنية والنموذج الدولي للكيلوغرام. [ 39 ] خلال عمليتي التحقق الدوري الثانية والثالثة من النماذج الوطنية للكيلوغرام، حدث تباين كبير بين كتلة النموذج الدولي للكيلوغرام وجميع نسخه الرسمية المخزنة حول العالم: فقد زادت كتلة جميع النسخ بشكل ملحوظ مقارنةً بالنموذج الدولي للكيلوغرام. خلال عمليات التحقق الاستثنائية التي أُجريت عام 2014 استعدادًا لإعادة تعريف المعايير المترية، لم يتم تأكيد استمرار هذا التباين. ومع ذلك، فإن عدم استقرار النموذج الدولي للكيلوغرام المادي، والذي لا يمكن اختزاله، قد قوّض موثوقية النظام المتري بأكمله في القياس الدقيق، بدءًا من المقاييس الصغيرة (الذرية) وصولًا إلى المقاييس الكبيرة (الفيزيائية الفلكية). [ 40 ] بتجنب استخدام قطعة أثرية لتحديد الوحدات، يتم تجنب جميع المشكلات المتعلقة بفقدان القطعة الأثرية أو تلفها أو تغييرها. [ 1 ] : 125

تم تقديم اقتراح ينص على ما يلي: [ 41 ]

تم اعتماد التعريفات الجديدة في الاجتماع السادس والعشرين للجنة العامة للسياسات العامة في 16 نوفمبر 2018، ودخلت حيز التنفيذ في 20 مايو 2019. [ 42 ] وقد اعتمد الاتحاد الأوروبي هذا التغيير من خلال التوجيه (الاتحاد الأوروبي) 2019/1258. [ 43 ]

قبل إعادة تعريف النظام الدولي للوحدات (SI) في عام 2019، كان يُعرَّف من خلال الوحدات الأساسية السبع التي تُشتق منها الوحدات الأساسية كحاصل ضرب قوى تلك الوحدات. بعد إعادة التعريف، أصبح النظام الدولي للوحدات يُعرَّف بتحديد القيم العددية لسبعة ثوابت تعريفية. ونتيجةً لذلك، لم يعد التمييز بين الوحدات الأساسية والوحدات المشتقة ضروريًا من حيث المبدأ، إذ يمكن اشتقاق جميع الوحدات، الأساسية والمشتقة، مباشرةً من الثوابت التعريفية. ومع ذلك، يُحتفظ بهذا التمييز لأنه "مفيد وراسخ تاريخيًا"، ولأن سلسلة معايير ISO/IEC 80000 ، التي تُعرِّف النظام الدولي للكميات (ISQ)، تُحدِّد الكميات الأساسية والمشتقة التي لها بالضرورة وحدات النظام الدولي للوحدات المقابلة. [ 1 ] : 129

وحدات غير النظام الدولي للوحدات

على الرغم من أن اللتر ليس وحدة من وحدات النظام الدولي للوحدات، إلا أنه يُستخدم على نطاق واسع. وهو يعادل (10  سم ) 3 =10 −3  م 3 .

لا تزال العديد من الوحدات غير التابعة للنظام الدولي للوحدات مستخدمة في الأدبيات العلمية والتقنية والتجارية. بعض هذه الوحدات متأصلة بعمق في التاريخ والثقافة، ولم يتم استبدال استخدامها بالكامل بنظائرها في النظام الدولي للوحدات. وقد أقرّ المكتب الدولي للأوزان والمقاييس (BIPM) بهذه التقاليد من خلال تقديم قائمة بالوحدات غير التابعة للنظام الدولي للوحدات، بما في ذلك الساعة والدقيقة ودرجة الزاوية واللتر والديسيبل، والتي وصفها سابقًا بأنها "مقبولة للاستخدام مع النظام الدولي للوحدات". منذ يونيو 2026 وُصفت هذه الوحدات بأنها "وحدات غير تابعة للنظام الدولي للوحدات" وقيمها "مهمة للتذكر"، وليست "مقبولة". [ 44 ]

الوحدات غير التابعة للنظام الدولي للوحدات (SI) التي سبق وصفها بأنها "مقبولة"
اسم رمز كمية القيمة بوحدات النظام الدولي للوحدات
دقيقةمين وقت دقيقة واحدة =60 ثانية 
ساعةح 1  ساعة =60  دقيقة =3600  ثانية (= 3.6 كيلو ثانية)
يومد 1  يوم =24  ساعة =1440  دقيقة =86400 ثانية  (= 86.4 كيلوثانية )
وحدة فلكيةأستراليا طول1  وحدة فلكية =149 597 870 700  م (≈ 149.6 جم)
درجة° زاوية المستوى وزاوية الطور = (π / 180) راد (≈ 17.5 مراد)
دقيقة1′ = (1 / 60)° = (π /10800 ) راد (≈ 290.9 ميكروراد )
ثانية" 1″ = (1 / 60) ′ = (1 / 3600)° = (π /648000 ) راد (≈ 4.8 ميكروراد)
ثانية قوسيةمثل
هكتارها منطقة1  هكتار =1  hm 2 =10000 متر مربع 
لتر
  • ل
  • ل
مقدار1  لتر =1  دسم³ =1000  سم مكعب =0.001  م 3
طنت كتلة1  t =1  ملغ =1000  كجم
دالتوندا 1  دا =1.660 539 068 92 (52) × 10 −27  كجم ‍ [45 ] [ جم ] (≈ 1.7 yg)
إلكترون فولتإلكترون فولت طاقة1  إلكترون فولت =1.602 176 634 × 10 −19  J ‍ [46 ] (≈ 160.2 ألف جول)
نيبرNp الكمية النسبة اللوغاريتميةغير متوفر
بيل، ديسيبل
  • ب
  • ديسيبل
غير متوفر

يمكن استخدام بادئات النظام الدولي للوحدات مع العديد من هذه الوحدات، ولكن ليس مع وحدات الوقت غير التابعة للنظام الدولي للوحدات، على سبيل المثال. تتطلب وحدات أخرى، لتحويلها إلى وحدة النظام الدولي للوحدات المقابلة، عوامل تحويل ليست قوى للعدد عشرة. من الأمثلة الشائعة على هذه الوحدات وحدات الوقت المتعارف عليها، وهي الدقيقة (عامل التحويل هو 10).60  ثانية/دقيقة ، منذ دقيقة واحدة =60  ثانية )، الساعة (3600  ثانية )، واليوم (86400 ثانية  ) ؛ الدرجة (لقياس الزوايا المستوية، = (π /180)  راديان والإلكترون فولت (وحدة طاقة،1  إلكترون فولت =1.602 176 634 × 10 −19  جول ). [ 47 ]

الوحدات المترية غير معترف بها من قبل النظام الدولي للوحدات

على الرغم من أن مصطلح " النظام المتري" يُستخدم غالبًا كاسم بديل غير رسمي للنظام الدولي للوحدات، [ 48 ] إلا أن هناك أنظمة مترية أخرى، بعضها كان شائع الاستخدام في الماضي، أو لا يزال يُستخدم في بعض المجالات. كما توجد وحدات مترية فردية ، مثل سفيردروب ودارسي ، خارج أي نظام وحدات. ولا يعترف النظام الدولي للوحدات بمعظم وحدات الأنظمة المترية الأخرى.

الاستخدامات غير المقبولة

يجب ألا تتضمن رموز الوحدات أي معلومات حول قيمة معينة. على سبيل المثال، يجب ربط معلومة أن قراءة الجهد هي قيمة قصوى بالقيمة نفسها، وليس بالوحدة. وبالتالي، يوالأعلى=1000 V{\displaystyle U_{\textrm {max}}=1000\ {\textrm {V}}} مقبول ولكن يو=1000 Vالأعلى{\displaystyle U=1000\ {\textrm {V}}_{\textrm {max}}} غير مقبول. مثال أكثر دقة هو الكسر الكتلي . يجب الإبلاغ عن عينة من السيليكون تحتوي على كميات صغيرة من النحاس بدون وحدات، على سبيل المثال،w(النحاس)=1.3×10-6{\displaystyle w({\textrm {Cu}})=1.3\times 10^{-6}}[ 10 ] : 149

انظر أيضاً

المنظمات

المعايير والاتفاقيات

ملحوظات

  1. يُطلق عليه أيضًا "الجهد" أو "التوتر" أو "القوة الدافعة الكهربائية". [ 1 ] : 166
  2. قانون أوم: 1 Ω = 1 V/A من العلاقة E = I × R ، حيث E هي القوة الدافعة الكهربائية أو الجهد (الوحدة: فولت)، و I هو التيار (الوحدة: أمبير)، و R هي المقاومة (الوحدة: أوم).
  3. من الفرنسية : Conférence générale des poids et mesures.
  4. من الفرنسية : Comité International des Poids et Mesures
  5. من الفرنسية : المكتب الدولي للتدابير والتدابير
  6. الأرجنتين، النمسا-المجر، بلجيكا، البرازيل، الدنمارك، فرنسا، الإمبراطورية الألمانية، إيطاليا، بيرو، البرتغال، روسيا، إسبانيا، السويد والنرويج، سويسرا، الإمبراطورية العثمانية، الولايات المتحدة، وفنزويلا.
  7. تُقدم حاشية في كتيب النظام الدولي التاسع تعريفًا دقيقًا للدالتون.
الإسناد

[ 1 ] تتضمن هذه المقالةنصًامن هذا المصدر، وهو متاح بموجبCC BY 3.0. 

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 المكتب الدولي للأوزان والمقاييس ( ديسمبر 2022 ) ، النظام الدولي للوحدات ( SI ) (ملف PDF) ، المجلد  2 (  الطبعة التاسعة)، رقم ISBN 978-92-822-2272-0تمت أرشفة هذا النص من النسخة الأصلية بتاريخ 18 أكتوبر 2021
  2. ماتيريز، روبن (16 نوفمبر 2018). "تصويت تاريخي يربط الكيلوغرام ووحدات أخرى بالثوابت الطبيعية" . المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 نوفمبر 2018 .
  3. ISO 80000-1:2009 الكميات والوحدات - الجزء 1: عام .
  4. ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ ٧ ٨ ٩ ديفيد ب. نيويل؛ إيتي تيسينغا، محرران. (٢٠١٩). النظام الدولي للوحدات (SI) (ملف PDF) (منشور خاص رقم ٣٣٠، طبعة ٢٠١٩، المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا). غايثرسبيرغ، ماريلاند: المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . تاريخ الاسترجاع: ٣٠ نوفمبر ٢٠١٩ . 
  5. "الوحدات والرموز لمهندسي الكهرباء والإلكترونيات" . معهد الهندسة والتكنولوجيا. 1996. الصفحات 8-11 . مؤرشف من الأصل في 28 يونيو 2013. تم الاطلاع عليه في 19 أغسطس 2013 . 
  6. لولر، دانيال (18 نوفمبر 2022). "يبلغ وزن الأرض الآن ستة رونغرامات: تم التصويت على بادئات مترية جديدة" . phys.org.
  7. "قائمة قرارات الاجتماع السابع والعشرين للمؤتمر العام للأوزان والمقاييس" (ملف PDF) . المكتب الدولي للأوزان والمقاييس. ١٨ نوفمبر ٢٠٢٢. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ ١٨ نوفمبر ٢٠٢٢. تم الاطلاع عليه بتاريخ ١٨ نوفمبر ٢٠٢٢ .
  8. "البادئات الجديدة للنظام الدولي للوحدات التي اعتمدها المؤتمر العام للأوزان والمقاييس" . المكتب الدولي للأوزان والمقاييس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 يناير 2023 .
  9. "الطبيعة العشرية للنظام المتري" . جمعية القياس الأمريكية . 2015. مؤرشف من الأصل في 15 أبريل 2020. تم الاطلاع عليه في 15 أبريل 2020 .
  10. 1 2 3 4 5 6 7 المكتب الدولي للأوزان والمقاييس (2006)، النظام الدولي للوحدات (SI) (ملف PDF) (الطبعة الثامنة رقم ISBN  92-822-2213-6تمت أرشفة الملف (PDF) من النسخة الأصلية في 4 يونيو 2021 ، وتم استرجاعه في 16 ديسمبر 2021
  11. 1 2 3 تومسون، أمبلر؛ تايلور، باري ن. (مارس 2008). دليل استخدام النظام الدولي للوحدات (SI) (تقرير). المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . §10.5.3 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 يناير 2022 .
  12. ١ ٢ بشأن توسيع نطاق بادئات النظام الدولي للوحدات . اللجنة العامة للأوزان والمقاييس . القرار ٣ الصادر عن الدورة السابعة والعشرين للجنة العامة للأوزان والمقاييس (٢٠٢٢) . المكتب الدولي للأوزان والمقاييس . ١٨ نوفمبر ٢٠٢٢. doi : 10.59161/cgpm2022res3e . تاريخ الاطلاع: ٥ فبراير ٢٠٢٣ .
  13. "البادئات المترية (SI)" . المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST).
  14. «تفسير النظام الدولي للوحدات (النظام المتري للقياس) للولايات المتحدة» (ملف PDF) . السجل الفيدرالي . 73 (96): 28432–28433 . 9 مايو 2008. رقم وثيقة السجل الفيدرالي E8-11058 . تاريخ الاطلاع: 28 أكتوبر 2009 .
  15. "مشروع أفوجادرو" . المختبر الفيزيائي الوطني . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 أغسطس 2010 .
  16. "المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا: تطبيق عملي لتعريف الكيلوغرام الجديد" . المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . 2013. مؤرشف من الأصل في 14 يوليو 2017. تم الاطلاع عليه في 9 مايو 2020 .
  17. "التطبيقات العملية لتعريفات بعض الوحدات المهمة" . المكتب الدولي للأوزان والمقاييس . 2019. مؤرشف من الأصل في 9 أبريل 2020. تم الاطلاع عليه في 11 أبريل 2020 .
  18. "اللجنة الدولية للأوزان والمقاييس - وقائع الاجتماع 106" (PDF) .
  19. «توصيات اللجنة الاستشارية للكتلة والكميات ذات الصلة إلى اللجنة الدولية للأوزان والمقاييس» (ملف PDF) . الاجتماع الثاني عشر للجنة الاستشارية للكتلة والكميات ذات الصلة . سيفر: المكتب الدولي للأوزان والمقاييس. 26 مارس 2010. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 14 مايو 2013. تم الاطلاع عليه في 27 يونيو 2012 .
  20. «توصيات اللجنة الاستشارية لكمية المادة - القياسات الكيميائية إلى اللجنة الدولية للأوزان والمقاييس» (ملف PDF) . الاجتماع السادس عشر للجنة الاستشارية لكمية المادة - القياسات الكيميائية. سيفر: المكتب الدولي للأوزان والمقاييس. 15-16 أبريل 2010. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 14 مايو 2013. تم الاطلاع عليه في 27 يونيو 2012 .
  21. «توصيات اللجنة الاستشارية لقياس درجة الحرارة إلى اللجنة الدولية للأوزان والمقاييس» (ملف PDF) . الاجتماع الخامس والعشرون للجنة الاستشارية لقياس درجة الحرارة . سيفر: المكتب الدولي للأوزان والمقاييس. 6-7 مايو 2010. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 14 مايو 2013. تم الاطلاع عليه في 27 يونيو 2012 .
  22. الولايات المتحدة. المكتب الوطني للمعايير (1959). أبرز أبحاث المكتب الوطني للمعايير . وزارة التجارة الأمريكية، المكتب الوطني للمعايير. ص 13. تاريخ الاطلاع: 31 يوليو 2019 . 
  23. "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 . 
  24. إس. في. غوبتا، وحدات القياس: الماضي والحاضر والمستقبل. النظام الدولي للوحدات ، ص 16، سبرينغر، 2009. ISBN 3642007384.
  25. "ISO 80000-1:2022 الكميات والوحدات الجزء 1: عام" .
  26. «تفسير النظام الدولي للوحدات (النظام المتري للقياس ) للولايات المتحدة» . السجل الفيدرالي . 73. المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا : 28432. 16 مايو 2008. مؤرشف من الأصل في 16 أغسطس 2017. تم الاطلاع عليه في 6 ديسمبر 2022 .
  27. "VIM3: المفردات الدولية لعلم القياس" . المكتب الدولي للأوزان والمقاييس . مؤرشف من الأصل في 31 أكتوبر 2020.
  28. ^ "Amtliche Maßeinheiten في أوروبا 1842" [ وحدات القياس الرسمية في أوروبا 1842 ] . سباسلرنين (في المانيا). 1 أيار/مايو 2009 مؤرشفة من الأصلي في 25 سبتمبر 2012 . تم الاسترجاع 26 مارس 2011 .نسخة نصية من كتاب ماليزه: Malaisé، فرديناند فون (1842). Theoretisch-practischer Unterricht im Rechnen [ التعليم النظري والعملي في الحساب ] (باللغة الألمانية). ميونيخ: Verlag des Verf. ص 307 – 322 . تم الاسترجاع 7 يناير 2013 . 
  29. 1 2 بيج، تشيستر هـ.؛ فيجورو، بول، محرران. (20 مايو 1975). المكتب الدولي للأوزان والمقاييس 1875-1975: منشور خاص رقم 420 صادر عن المكتب الوطني للمعايير . واشنطن العاصمة: المكتب الوطني للمعايير . ص 12 . 
  30. ألدر، كين (2002). مقياس كل الأشياء - رحلة السنوات السبع التي غيرت العالم . لندن: أباكوس. ISBN 978-0-349-11507-8.
  31. 1 2 جيونتا، كارمن ج. (2023). تاريخ موجز للنظام المتري: من فرنسا الثورية إلى النظام الدولي للوحدات القائم على الثوابت . سلسلة سبرينغر الموجزة في العلوم الجزيئية. تشام: دار سبرينغر للنشر الدولي. Bibcode : 2023bhms.book.....G . doi : 10.1007/978-3-031-28436-6 . ISBN 978-3-031-28435-9. S2CID 258172637 . 
  32. كوين، تيري ج. (2012). من القطع الأثرية إلى الذرات: المكتب الدولي للأوزان والمقاييس والبحث عن معايير القياس النهائية . نيويورك: أكسفورد: مطبعة جامعة أكسفورد. ISBN 978-0-19-530786-3.
  33. فينا، دونالد (2002). الأوزان والمقاييس والوحدات . مطبعة جامعة أكسفورد . وحدة دولية. ISBN 978-0-19-860522-5.
  34. ماكسويل، جيه سي ( 1873). رسالة في الكهرباء والمغناطيسية . المجلد 2. أكسفورد: مطبعة كلارندون. الصفحات 242-245 . تاريخ الاطلاع: 12 مايو 2011 .  
  35. «في البدء...: جيوفاني جيورجي» . اللجنة الكهروتقنية الدولية . مؤرشف من الأصل في 15 مايو 2011. تم الاطلاع عليه في 5 أبريل 2011 .
  36. «القرار رقم 6 الصادر عن المؤتمر العام التاسع للأوزان والمقاييس» . المكتب الدولي للأوزان والمقاييس . 1948. مؤرشف من الأصل بتاريخ 22 أغسطس 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 أغسطس 2017 .
  37. النظام الدولي للوحدات (ملف PDF) ، الإصدار 4.01 ( الطبعة التاسعة)، المكتب الدولي للأوزان والمقاييس، يونيو 2026، صفحة 163، رقم ISBN   978-92-822-2272-0
  38. «القرار رقم 7 الصادر عن الاجتماع التاسع للجنة العامة للأوزان والمقاييس (1948): كتابة وطباعة رموز الوحدات والأرقام» . المكتب الدولي للأوزان والمقاييس . 1948. مؤرشف من الأصل في 14 مايو 2013. تم الاطلاع عليه في 6 نوفمبر 2012 .
  39. "إعادة تعريف الكيلوغرام" . المختبر الفيزيائي الوطني البريطاني. مؤرشف من الأصل في 27 ديسمبر 2014. تم الاطلاع عليه في 30 نوفمبر 2014 .
  40. "نقطة تحول للبشرية: إعادة تعريف نظام القياس العالمي" . المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . 12 مايو 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 يناير 2024 .
  41. "الملحق 1. قرارات المجلس العام للإدارة العامة ولجنة إدارة الأصول الدولية" (ملف PDF) . المكتب الدولي للإدارة والميزانية . ص 188. تاريخ الاطلاع: 27 أبريل 2021 . 
  42. وود، ب. (3-4 نوفمبر 2014). "تقرير عن اجتماع فريق عمل CODATA المعني بالثوابت الأساسية" (ملف PDF) . المكتب الدولي للأوزان والمقاييس . ص 7. أجاب [مدير المكتب الدولي للأوزان والمقاييس مارتن] ميلتون على سؤال حول ما سيحدث إذا صوتت اللجنة الدولية للأوزان والمقاييس أو اللجنة العامة للأوزان والمقاييس ضد المضي قدمًا في إعادة تعريف النظام الدولي للوحدات. وأجاب بأنه يعتقد أنه بحلول ذلك الوقت، يجب اعتبار قرار المضي قدمًا أمرًا محسومًا. 
  43. "توجيه المفوضية (الاتحاد الأوروبي) 2019/1258 الصادر في 23 يوليو 2019، والذي يُعدِّل، لغرض مواءمته مع التقدم التقني، الملحق الخاص بتوجيه المجلس 80/181/EEC فيما يتعلق بتعريفات وحدات النظام الدولي للوحدات" . يور-ليكس . 23 يوليو 2019. تاريخ الاطلاع: 28 أغسطس 2019 .
  44. "SI-Brochure-9" . المكتب الدولي للأوزان والمقاييس ( الإصدار 4.01). يونيو 2026. الصفحات 140-141 . doi : 10.59161/AUEZ1291 . تاريخ الاسترجاع: 8 يونيو 2026 .  
  45. "قيمة CODATA لعام 2022: ثابت الكتلة الذرية" . مرجع المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) للثوابت والوحدات وعدم اليقين . المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . مايو 2024. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مايو 2024 .
  46. "قيمة CODATA لعام 2022: إلكترون فولت" . مرجع المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) للثوابت والوحدات وعدم اليقين . المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . مايو 2024. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مايو 2024 .
  47. ^ Bureau International des poids et mesures ، “الوحدات غير SI المقبولة للاستخدام مع SI”، في: Le Système International d'Unités (SI) / النظام الدولي للوحدات (SI)، الطبعة التاسعة. (سيفر: 2019)، ISBN 9789282222720، الفصل 4، الصفحات 145-146.
  48. أولثوف، جيم (2018). "لكل العصور، لكل الشعوب: كيف يُمكّن استبدال الكيلوغرام الصناعة" . المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . مؤرشف من الأصل في 16 مارس 2020. تم الاسترجاع في 14 أبريل 2020. ... النظام الدولي للوحدات (SI)، المعروف باسم النظام المتري.

للمزيد من القراءة