SI-systemet

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi
Spring til navigation Spring til søgning
Segl for Det Internationale Bureau for Mål og Vægt (BIPM), som forvalter SI-systemet.

Système International d'Unités eller SI-systemet (i daglig tale det metriske system) er et internationalt enhedssystem (navnet kommer fra fransk Système International d'Unités som betyder internationalt enhedssystem). SI-systemet bruges i det meste af verden på nær USA, Liberia og Myanmar.[1] Det er en udvidelse af det tidligere meter-kilogram-sekund-system (MKS) med ekstra grundlæggende enheder.

Si-systemet blev opdateret d. 20 maj 2019 hvor der kom nye mere præcise definitioner til enhederne, som var bundet op til præcise konstanter. Disse konstanter er blandt andet Avogadros konstant, Plancks konstant, Boltzmanns konstant og Elementarladning. Disse nye konstanter var valgt, da de som kilde var mere præcis end de tidligere definitioner som var beskrevet ved sammenhænd der passede let ind som definition, men som stadig kunne variere.

Der er syv grundlæggende SI-enheder, adskillige afledte SI-enheder, og et antal SI-præfikser som kan sættes foran enhederne.

Grundlæggende SI-enheder[redigér | redigér wikikode]

Relationer mellem grundenheder og definerede konstanter i SI-systemet

Alle andre enheder baseres på følgende grundenheder:[2]

Størrelse Grundenhed Symbol
Længde meter m
Masse kilogram kg
Tid sekund s
Elektrisk strøm ampere A
Temperatur kelvin K
Stofmængde mol mol
Lysstyrke candela cd

Danmark[redigér | redigér wikikode]

Danmark har vedtaget SI-systemet ved Lov om mål og vægt nr. 246 af 12. maj 1976 og Handelsministeriets bekendtgørelse nr. 320 af 21. maj 1977, hvilket indebærer at SI-systemets størrelser og enheder skal anvendes i myndighedspublikationer, standarder, normer, undervisningsmateriale, varedeklarationer m.v.

Andre enheder der bruges sammen med SI-enhederne[redigér | redigér wikikode]

Der er mange enheder, der ikke defineres som SI-enheder. De bruges dog både i den videnskabelige, tekniske og kommercielle verden. Mange af disse enheder kan spores langt tilbage i tiden. Vi måler fx tiden i dage, timer og minutter. Mange forskellige samfund har gennem årene brugt soldagen til at definere tiden.

Eksempler på enheder som er tilladt at bruge sammen med SI-enhederne[3]:

Fysisk størrelse Navn Symbol Omdannet til SI-enheder
Tid Min

Time(r)

Dag(e)

min

h

d

1 min = 60 sek

1 h = 60 min = 3600 sek

1 d = 24 h = 86 400 sek

Længde Astronomisk enhed au 1 au = 149.597.900.000 m
Rumfang Liter l, L 1 L = 1 dm3 = 103 cm3 = 10−3 m3
Masse Ton t 1 t = 1000 kg
Areal Hektar ha 1 ha = 10.000 m2
Energi Elektronvolt eV 1 eV = 1.602176634×10−19 J
Fasevinkel Grader ° 1° = (π/180) rad
logaritmiske forholdsmængder Neper

Bel

Decibel

Np

B

dB

Ved anvendelse af disse enheder er det vigtigt, at

mængdernes art specificeres, og at der anvendes

en bestemt referenceværdi.

Relationer mellem enhederne i SI-systemet

Oprindelse[redigér | redigér wikikode]

Enhederne i SI-systemet er bestemt af en række internationale konferencer organiseret af Bureau International des Poids et Mesures (Det internationale kontor for vægt og mål). Den første SI-enhed blev indført i 1960, og den seneste tilføjelse er fra 1971.

Men SI eller metersystemet har rødder tilbage til omkring 1640. Det blev lavet af franske videnskabfolk, og blev udbredt i forbindelse med den franske revolution i 1789. Systemet forsøgte at definere sine enheder på en ikke-vilkårlig måde, hvilket passede godt ind i revolutionens idé om "ren fornuft".

MKS-/ MKSA-systemet[redigér | redigér wikikode]

Lande efter hvornår de gik over til metersystemet

I Danmark blev metersystemet vedtaget ved lov 4. maj 1907, og blev det eneste lovlige 1. april 1916.[4] Før da havde en række andre europæiske lande vedtaget systemet, bl.a. Norge ved lov 22. maj 1875 med gyldighed fra 1. juli 1882, Sverige ved lov 22. november 1878 med gyldighed fra 1. januar 1889, og Finland ved lov 16. juli 1886 med gyldighed fra 1. januar 1892.

Meter[redigér | redigér wikikode]

En meter skulle være en timilliontedel af afstanden fra Nordpolen til ækvator langs meridianen gennem Paris. Senere blev der fremstillet en platinstang med indgraverede mærker for en meter for at have en mere praktisk brugbar standard for en meter. Stangen blev opbevaret i Paris og skulle afhjælpe i tvivlsspørgsmål ved handel. På grund af en beregningsfejl, blev prototypen i platin 0,2 mm for kort i forhold til den første definition. Som teknikken udviklede sig blev definitionen (men ikke længden) ændret to gange: Først til et multiplum af en bestemt strålingsbølgelængde, og sidst til den afstand lys tilbagelægger i vakuum i 1/299.792.458 sekunder. Denne definition er den nyeste og den gældende.

Computergenereret model af prototypen på enheden kilogram. Den virkelige prototype har eksisteret siden 1889. Den opbevares under meget beskyttede forhold, så dens vægt ændrer sig mindst muligt.

Masse og rumfang[redigér | redigér wikikode]

Enheden for masse er kilogram, som var defineret som massen af en kubus med sidelængde en tiendedel meter fyldt med vand med størst mulig massefylde (hvilket er ved +4 °C). Rumfanget af kuben kaldes også en liter. Der blev senere fremstillet et metallod af platin-iridium med en masse på et kilogram, og det har siden da været brugt til definitionen.

Temperatur[redigér | redigér wikikode]

Temperaturenheden blev Celsiusgrader, hvor 0 grader er temperaturen af en blanding af is, vand og 100 grader temperaturen af kogende vand. Da man senere fandt ud af, at der findes en absolut minimumstemperatur, blev nulpunktet flyttet til minimumstemperaturen, hvorved kelvin-skalaen blev skabt. I celsius-skalaen, kaldes det absolutte nulpunkt minus 273,15 grader. Derfor skelner man mellem temperaturen T og temperaturen t, hvor førstnævnte altid angiver en temperatur (oftest i kelvin, men kan være andre temperaturskalaer) og sidstnævnte kan betegne tid eller en afledt temperaturenhed (således aldrig kelvin, men f.eks. celsius).

Tid[redigér | redigér wikikode]

Tidsenheden er sekund som oprindeligt er fastsat så der er 86.400 sekunder på et døgn. Definitionen er raffineret adskillige gange i takt med videnskabens og målemetodernes udvikling. Der er 60 sekunder pr. minut, 60 minutter på en time og 24 timer på et døgn.

SI-præfikser[redigér | redigér wikikode]

SI-præfikser er et eller flere morfemer, som kan sættes foran en enhed for at tilføje potenser til den. Potens betyder, at et tal skal ganges med sig selv et bestemt antal gange. Alle SI-præfikser er et heltal opløftet med ti.

BIPM's 20 SI-præfikser:

Præfiks Tal Præfiks fra
Navn Symbol 1000m 10n Decimaltal Navn År Etymologi
yotta     Y 10008 1024 1 000 000 000 000 000 000 000 000 kvadrillion 1991 græsk ὀκτώ, okto, otte for 10008
zetta     Z 10007 1021 1 000 000 000 000 000 000 000 trilliard græsk bogstav ζ, zeta, i oldgr. ζῆτα, sept, syv for 10007
exa     E 10006 1018 1 000 000 000 000 000 000 trillion 1975 græsk ἕξ, hex, seks for 10006
peta     P 10005 1015 1 000 000 000 000 000 billiard græsk πέντε, pente, fem for 10005
tera     T 10004 1012 1 000 000 000 000 billion 1960 græsk τέρας, teras, monster
giga     G 10003 109 1 000 000 000 milliard græsk γίγας, gigas, kæmpe
mega     M 10002 106 1 000 000 million græsk μέγας, megas, stort
kilo     k 10001 103 1 000 tusind 1795 græsk χίλιοι, khilioi, tusind
hekto     h 10002/3 102 100 hundrede græsk ἑκατόν, hekaton, hundrede
deka     da 10001/3 101 10 ti græsk δέκα, deka, ti
10000 100 1 en / et - -
deci     d 1000-1/3 10-1 0,1 tiendedel 1795 latin decimus, tiende
centi     c 1000-2/3 10-2 0,01 hundrededel latin centum, hundrede
milli     m 1000-1 10−3 0,001 tusindedel latin mille, tusind
mikro     µ 1000-2 10−6 0,000 001 milliontedel 1960 græsk μικρός, mikros, småt
nano     n 1000-3 10−9 0,000 000 001 milliardtedel græsk νάνος, nanos, dværg
piko     p 1000-4 10−12 0,000 000 000 001 billiontedel italiensk piccolo, småt
femto     f 1000-5 10−15 0,000 000 000 000 001 billiardtedel 1964 dansk femten for 10−15
atto     a 1000-6 10−18 0,000 000 000 000 000 001 trilliontedel dansk atten for 10−18
zepto     z 1000-7 10−21 0,000 000 000 000 000 000 001 trilliardtedel 1991 latin septem, syv for 1000-7
yokto     y 1000-8 10−24 0,000 000 000 000 000 000 000 001 kvadrilliontedel græsk ὀκτώ, okto, otte for 1000-8

Redefinition af SI-enhederne i 2019[redigér | redigér wikikode]

Redefineringen af SI-basisenheder trådte i kraft på den 144. årsdag for meterkonventionen, den 20. maj 2019. Omdefineringen ændrede på, fire af de syv SI-basisenheder - kilogram, ampere, kelvin og mol - ved at indstille nøjagtige numeriske værdier for Planck-konstanten ( h ), den elementære elektriske ladning ( e ), Boltzmann-konstanten ( k ) og Avogadro-konstanten ( N A). De andre, sekund, meter og candela var allerede på dette tidspunkt defineret på fysiske konstanter.

De nye definitioner blev vedtaget for at forbedre SI-systemet uden at ændre værdien af nogen enheder, og fortsætte med de eksisterende størrelser.

Den tidligere store ændring i SI-systemet blev vedtaget i 1960, da det internationale system af enheder (SI-systemet) formelt blev offentliggjort. På dette tidspunkt blev længde omdefineret; definitionen blev ændret fra prototypemåleren til et bestemt antal bølgelængder af en spektral linje af en krypton-86-stråling.

På dette tidspunkt var SI konstrueret af omkring syv basisenheder, som blev brugt til at konstruere de andre enheder. Redefinitionen i 2019 ændrede SI-systemet til syv definerende konstanter.
Et forslag til ændringer:

  • Ud over lysets hastighed, blev fire konstanter - Plancks konstant, Elementarladning, Boltzmanns konstant og Avogadros konstant - omdefineret til at have præcise værdier.
  • Den internationale kilograms-prototype blev fjernet.
  • De nuværende definitioner af kilogram, ampere, kelvin og mol skulle ændres.

De nye definitioner blev vedtaget af EU d. 26. november 2018, og trådte i kraft d. 20. maj 2019.

Globalt brug af SI-enheder[redigér | redigér wikikode]

SI-enhederne er en global vedtagelse som gør det lettere internationalt, når nye målinger skal vedtages af de forskellige lande. SI indgår i WTO's aftale om tekniske handelshindringer. Dog er dette initiativ ikke noget som skal vedtages ved lov i de forskellige medlemslande, men det er derimod frit, om man vil indgå i WTO's aftale om den globale måle-enhed. Kun meget få lande bruger ikke Si-enhederne, men det eneste land af betydning er USA, hvor 18 forbundsstater i 1999 valgte ikke at bruge SI-enhederne.

WTO (World Trade Organisation)[redigér | redigér wikikode]

"WTO" som også kendes som "World Trade Organisation," er hele grundlaget for det globale handelsystem, vi i dag kender. Organisationen blev oprettet i 1995 nogle år efter "GATT-aftalen," som ændrede hele told-systemet samt udenridshandlen. Formålet ved at oprette organisationen var, at man havde forhåbninger om, at det ville bidrage til den økonomiske vækst og udvikling. Si-enhederne var altså en måde, man ville prøve at reducere de hindringer, der var for den internationale handel, i det man ikke havde fælles enheder for de forskellige lande. Både Danmark og EU har været medlem af "WTO" siden oprettelsen i 1995, og den i dag bagger Danmark stadig op om organisationen og den frie internationale handel. "WTO" er derudover også en hjælp udviklingslandene, i det at SI-enhederne har medført et bedre grundlag for udviklingslandene i forhold til handel på global plan.

Se også[redigér | redigér wikikode]

Kilder og eksterne henvisninger[redigér | redigér wikikode]

  1. ^ 10. december: Metersystemet indføres, videnskab.dk, 10. december 2010.
  2. ^ Swedacs föreskrifter om måttenheter. SWEDAC. 15. juni 2015. Hentet 27. juni 2019. 
  3. ^ Det Internationale Bureau for Mål og Vægt (2006), The International System of Units (SI) (PDF) (8. udgave), s. 124, ISBN 92-822-2213-6, arkiveret (PDF) fra originalen 2017-08-14. 
  4. ^ metrisk Maal i Salmonsens Konversationsleksikon (2. udgave, 1924), forfattet af H. J. Nielsen
Commons-logo.svg
Wikimedia Commons har medier relateret til: