Miks kasutavad teadlased meetrilist süsteemi?

Kui olete Ameerika Ühendriikide põliselanik või isegi pikaajaline elanik, olete arvatavasti sisestanud kaks peamist asjameetermõõdustik: Ülejäänud maailm kasutab seda esmase mõõtesüsteemina kõige muu jaoks, mis on mõõdetav, samas kui USA seda enamjaolt ei tee.

Kui olete väljastpoolt USA-d, oleks mõistlik mõelda, mis on seal kinnihoidmine; on ju meetriline süsteem "ilmselgelt" üle kõigist teistest mõõtesüsteemidest, millest mõnel on kirjelduseta omapärased üksused.

Metriline süsteem on enamjaolt peen matemaatilise sümmeetria ja lihtsuse mudel. Pole raske seletada, miks teadlased mõõdikute süsteemi teaduslikeks mõõtmisteks kasutavad; struktureerides antud füüsikalisi üksusikogus(nt pikkus, mass või temperatuur) järjestikuste 10 väärtuste ümber, muudavad süsteemi erinevad suurusjärgud intuitiivset mõistust. (Mida on lihtsam teha peas, teisendada 10 kilomeetrit meetriteks või teisendada 10 miili jalgadeks?)

Metriline süsteem on rahvusvaheline kaalude ja mõõtude süsteem. Seda kasutatakse teadusringkondades universaalselt, kuid öelda, et see pole õnnestunud Ameerika Ühendriikides järele jõuda, alahinnaks oluliselt selle riigi vastumeelsust kohaneda selles valdkonnas. Millal on ameeriklasena viimane kord meenutada teadaoleva liitri bensiini ostmist? Kas teate enda pikkust meetrites või massi kilogrammides?

Metriline süsteem on akümnendsüsteem- see on tehniline termin, mis puudutab kogu maailmas kasutatavat araabia numbrisüsteemi (0–9). Selles süsteemis liigutades või korrutades numbri kümnega, korrutades numbri kümnendkoha (arvus "punkt") ühe koha vasakule või paremale.

Kümnendkoha saab asetada numbri lõppu, kus see puudub, ja nii palju nullist selle paremale kui soovite, ilma et selle väärtus muutuks. See võib olla abiks metriliste üksuste vaheliste konversioonide ettevalmistamisel: näiteks 1 km = 1 000 km = 1 000 m, sest 1 km = 10³ m.

Mõõdikusüsteem võeti esimest korda ametlikult Prantsusmaal kasutusele 1795. aastal, pöörates erilist rõhkumeetervõi meeter (m) ja kilogramm (kg). Süsteemi geograafilised juured selgitavad, miks "International System" on lühendatud "SI" - prantsuse keeles see nii onSystème​ ​Rahvusvaheline.) Pärast Prantsuse revolutsiooni 1789. aastal soovisid teadlased vähem tülikat viisi sama koguse ühikute vahetamiseks.

Vaadates ainuüksi tänapäevaseid mittemetrilisi pikkusühikuid, mõelge, kui kummaline on see, et jalal on 12 tolli, hoovil 3 jalga, furlongil 220 ja miilil on 8 furlongi. Kui keegi paluks teil teisendada 9,25 jardi väiksemateks ühikuteks, peaksite vajadusel lisama nii jalad kui ka tollid koos murdosaga. Sel juhul,

Aga mitu tolli on 0,75 jalga? Korrutades selle arvu (12 tolli / 1 jalga) suuruseks on 9 tolli, seega on vastus 27 jalga 9 tolli. Mitte "raketiteadus", aga ka mitte mugav!

Arukalt otsustati, et baasühikuks valitakse füüsiline konstant, mis arvatavasti kunagi ei muutu.Vahemaa, mis võrdub 1/10 000 000 kaugusega mõlemast poolusest ekvaatorinivaliti, vahemaa, mida nüüd tuntakse kuimeeter​.

• Mõõtur on paljude teiste mõõtühikute lähtepunkt. Näiteks standardne massiühik, kilogramm, valiti aine koguse esitamiseks täpselt 1 liitris (L) puhtas vees, mis on 1/1000 kuupmeetrit (m³).

Meetrilises süsteemis on seitse põhilist mõõtühikut. "Põhiline" tähendab, et eeldatav kümne võimsus on selle koguse kogu vahemiku standardkandja. See on tavaliselt kas ajaloolistel põhjustel või seetõttu, et põhiüksus vastab enamiku inimeste ühises kogemuses millelegi. Need on koos täiendavate üksikasjadega:

​Pikkus - meeter (m):See on puhta kauguse mõõtmine, nagu ka raamatus "Kui kaugel on New Yorgist Londonini?" või objekti nihutamine, nagu on kirjas "Kui kaugele sa läksid New Yorgist Londonisse lennates? "Kaasaegne teaduslik standard põhineb valguse kiirusel vaakumis, mitte osal Maa kiirusest. pind.

​Mass - kilogramm (kg):Varem määratletud kui 1 kuupdetsimeetri vee mass, mis tegi 1 liitri (L) vett võrdseks 1 kilogrammiga (kg), määrati tänapäevane määratlus "aatomi" kriteeriumide abil.

​Aeg - sekund (id):See oluline kogus võimaldab määratleda ja arvutada nihke (m / s) ja kiirenduse (m / s²). Selle pöördvõrdeline tsükkel sekundis on elektromagnetlainete uurimisel hädavajalik ja selle ühikuks on herts (Hz).

​Aine kogus - mool (mool):Üks mool (mol) mis tahes ainet sisaldab täpselt 6,02214076 × 10²³ põhiühikud. See arv on sisuliselt tänapäevase keemia alus ja võlgneb selle päritolu süsinikuelemendi omadustele, millest 1 mooli mass on täpselt 12 grammi (g).

​Elektrivool - ampr (A või amp):See tähistabelektrilaengajaühikus liikumine mööda ruumi punktist. 1 A on võrdne ühe laengu põhiühiku (st prootonil või elektronil oleva vooluga) sekundis.

​Temperatuur - kelvin (K):Temperatuuri mõõtmise põhiühik on ka kõige ebaselgem. See valiti seetõttu, et selle nullpunkt tähistab võimalikult madalat teoreetilist temperatuuri. See on tegelikult Celsiuse (C) skaala, mis on nihutatud ülespoole 273 kraadi võrra või 0 kraadi Celsiuse järgi = 273 K.

• Erinevalt Celsiuse ja Fahrenheiti (F) skaalast, mis sageli esinevad kraadi (°) sümboliga, ei ole K ühendatud kraadisümboliga.

​Valgustugevus - kandela (cd):See ebaselgem seade kirjeldab elektromagnetkiirgust kiirgavate objektide, näiteks tähtede ja lambipirnide, väljundit.

Teadlased saavad kasu ühisest mõõtesüsteemist, et nad saaksid teooriaid, ideid ja mis kõige tähtsam - andmeid edastada kõigile arusaadaval viisil, kui mitte intuitiivselt kui piisavalt hõlpsalt. (Mõned lugejad võivad meenutada aegu, mil erinevatel Android-telefonide markidel oli mõlemal unikaalne USB-laadimiskaabel, mitte praegu saadaval olev universaalne tüüp. See on karm analoogia, kuid enamik nõustub, et see tööstusharu muudatus on muutnud maailma kõigile Androidi kasutajatele lihtsamaks.)

Praktiliselt võimatu on mõista tänapäevaseid, andmerikkaid loodus- või füüsikalisi uuringuid teadustele ilma metrilisele süsteemile viitamata ja selle numbreid ja ühikuid kontekstualiseerides sisaldab.

USA Kongress võttis vastu1975. aasta meetrilise teisendamise seadusesialgses püüdluses suurendada USA-s meetrikasüsteemi kasutamist, kuid ei teinud midagi selle vastuvõtmise tagamiseks; see oli pigem "prooviballoon". See õhupall ei hõljunud eriti kõrgel ja täna on see peamine USA-s metrikasüsteemi kasutamise pooldajad on teatud föderaalametid ja ambitsioonikad kasvatajad.

Mõõdikusüsteemis kasutatavate levinud eesliidete loend on saadaval ressurssides. (Huvitavad pisiasjad: vaatamata väikesele väärtusele on pF ehk pikofarad - üks triljon üks Faradi osa - elektriahelate mahtuvuse tüüpiline väärtus.)