Miért használják a tudósok a metrikus rendszert?

Ha Ön az Egyesült Államok őshonos vagy akár régóta lakója, akkor valószínűleg két alapvető dolgot internalizált az Egyesült Államokbanmetrikus rendszer: A világ többi része elsődleges mérőrendszerként használja lényegében mindenhez, ami mérhető, míg az Egyesült Államok többnyire nem.

Ha az Egyesült Államokon kívülről érkezik, ésszerű lenne elgondolkodnia azon, hogy mi a helyzet? végül is a metrikus rendszer "nyilvánvalóan" felülmúlja az összes többi mérőrendszert, amelyek közül néhány olyan egységeket tartalmaz, amelyek leírhatatlanul furcsák.

A metrikus rendszer nagyrészt a tökéletes matematikai szimmetria és egyszerűség modellje. Nem nehéz megmagyarázni, hogy a tudósok miért használják a metrikus rendszert tudományos mérésekhez; az adott fizikára vonatkozó egységek strukturálásávalMennyiség(pl. hossz, tömeg vagy hőmérséklet) 10 egymást követő hatvány körül, a rendszer különböző nagyságrendje az intuitív érzéket kevéssé teszi. (Mi könnyebb a fejedben megtenni, 10 kilométert méterre vagy 10 mérföldet lábra konvertálni?)

A metrikus rendszer a súlyok és mérések nemzetközi rendszere. A tudományos közösségben általánosan használják, de azt mondani, hogy az Egyesült Államokban nem sikerült felzárkózni, jelentősen alábecsülné az adott ország vonakodását alkalmazkodni ezen a területen. Amerikaként mikor emlékszik utoljára arra, hogy ismert számú liter benzint vásárolt? Tudja saját magasságát méterben vagy tömegét kilogrammban?

A metrikus rendszer atizedes rendszer- ez a szakkifejezés minden, ami az arab számrendszerre vonatkozik, 0-tól 9-ig, az egész világon. Ebben a rendszerben, amikor egy szám tizedespontját (a számban szereplő "pont") egy helyzettel balra vagy jobbra mozgatja, akkor ezt a számot elosztja vagy megszorozza 10-tel.

Tizedespontot lehet elhelyezni egy olyan szám végén, amelyből hiányzik egy, és annyi nullát helyezhet el tőle jobbra, amennyit csak akar, anélkül, hogy megváltoztatná az értékét. Ez hasznos lehet a metrikus egységek közötti konverziók előkészítésekor: Például 1 km = 1.000 km = 1.000 m, mert 1 km = 10³ m.

A metrikus rendszert először hivatalosan Franciaországban, 1795-ben fogadták el, különös hangsúlyt fektetve améter, vagy méter (m), és a kilogramm (kg). A rendszer földrajzi gyökerei magyarázzák, hogy a "Nemzetközi Rendszert" miért rövidítik "SI" - franciául ez azSystème​ ​Internacionálé.) Az 1789-es francia forradalom után a tudósok kevésbé nehézkes módot kívántak az azonos mennyiségű egységek közötti átváltásra.

Ha csak a modern, nem metrikus hosszúságú egységeket nézzük, fontoljuk meg, mennyire furcsa, hogy egy láb 12 hüvelyk, az udvar 3 láb, a furlong 220 méter, a mérföld pedig 8 hosszú. Ha valaki azt kéri Öntől, hogy 9,25 yardot alakítson át kisebb egységekre, akkor elvárható, hogy mind a lábakat, mind a hüvelykeket tartalmazza, és szükség esetén a töredék maradékot is. Ebben az esetben,

De hány hüvelyk 0,75 láb? Ha megszorozzuk ezt a számot (12 in / 1 ft), 9 hüvelyk adódik, így a válasz 27 ft 9 in. Nem "rakétatudomány", de nem is kényelmes!

Okos módon eldöntötték, hogy egy fizikai állandót, amely feltehetően soha nem fog változni, alapegységként válasszanak.A két pólustól az Egyenlítőig terjedő távolság 1/10 000 000-nek megfelelő távolságlett kiválasztva, a távolság ma már améter​.

• A mérő számos más metrikus egység kiindulópontja. Például a standard tömegegységet, a kilogrammot választották, hogy pontosan 1 liter (L) tiszta vízben lévő anyagmennyiséget képviseljen, ami 1/1000 köbméter (m³).

A metrikus rendszer hét alapvető mértékegységgel rendelkezik. Az "alap" azt jelenti, hogy a 10-es implicit ereje az adott mennyiség teljes tartományának standard hordozója. Ez általában történelmi okokból, vagy azért, mert az alapegység megfelel valaminek a legtöbb ember közös tapasztalatában. Ezek a további részletek:

​Hossz - méter (m):Ez a tiszta távolság mérése, mint a "Meddig van New York-tól Londonig?" vagy egy tárgy elmozdulása, mint a "Meddig mentél New Yorkból Londonba repülve? "A modern tudományos szabvány a vákuumban lévő fénysebességen alapszik, nem pedig a Föld felület.

​Tömeg - kilogramm (kg):Korábban 1 köbdeciméter víz tömegeként definiálva, így 1 liter (L) víz 1 kg (kg) volt, a modern meghatározást "atom" kritériumok alapján határozták meg.

​Idő - másodperc (ek):Ez az alapvető mennyiség lehetővé teszi az elmozdulás (m / s) és a gyorsulás (m / s) meghatározását és kiszámítását²). Inverz, másodpercenkénti ciklusai elengedhetetlenek az elektromágneses hullámok vizsgálatában, ennek egysége pedig a herc (Hz).

​Anyag mennyisége - mol (mol):Egy mol (mol) bármely anyag pontosan 6,02214076 × 10-et tartalmaz²³ alapegységek. Ez a szám lényegében a modern kémia alapja, és eredetét a szén elem tulajdonságainak köszönheti, amelynek 1 mol tömege pontosan 12 gramm (g).

​Elektromos áram - amper (A vagy amp):Ez az összeg összegét jelentielektromos töltésidőegységenként elmozdulva a tér egy pontján. 1 A egyenlő egy alapvető töltési egység (azaz egy protonon vagy elektronon lévő) áramlásával másodpercenként.

​Hőmérséklet - kelvin (K):A hőmérséklet-mérés alapegysége is a leghomályosabb. Azért választották, mert nulla pontja a lehető legalacsonyabb elméleti hőmérsékletet képviseli. Ez valójában a Celsius (C) skála 273 fokkal felfelé tolódott, vagy 0 Celsius-fokkal = 273 K.

• A Celsius és Fahrenheit (F) skálákkal ellentétben, amelyek gyakran fok (°) szimbólummal jelennek meg, a K nincs összekapcsolva fok szimbólummal.

​Fényerősség - kandela (cd):Ez a homályosabb egység leírja az elektromágneses sugárzást kibocsátó tárgyak, például csillagok és izzók kimenetét.

A tudósok profitálnak a közös mérőrendszerből, hogy az elméleteket, ötleteket és legfőképpen az adatokat mindenki által megértett módon kommunikálhassák, ha nem is intuitívan, de elég könnyen. (Egyes olvasók felidézhetik azokat a napokat, amikor a különböző márkájú androidos telefonok mindegyikének egyedi típusú USB-töltőkábele volt, nem pedig a jelenleg elérhető univerzális típus. Durva hasonlat, de a legtöbben egyetértenek abban, hogy ez az iparági változás megkönnyítette a világot az összes Android-felhasználó számára.)

Gyakorlatilag lehetetlen felfogni bármilyen modern, adatokban gazdag természeti vagy fizikai kutatást tudományok anélkül, hogy hivatkoznának a metrikus rendszerre, és képesek lennének kontextualizálni a számokat és egységeket magába foglalja.

Az amerikai kongresszus elfogadta aMetric Conversion Act of 1975az Egyesült Államokban a metrikus rendszer használatának növelése érdekében tett kezdeti erőfeszítések során, de nem tett semmit annak biztosítása érdekében, hogy azt elfogadják; ez inkább egy "próba lufi" volt. Ez a léggömb nem lebegett túl magasan, ma pedig az elsődleges a metrikus rendszer használatának hívei az Egyesült Államokban bizonyos szövetségi ügynökségek és ambiciózusak pedagógusok.

A metrikus rendszerben használt gyakori előtagok listája elérhető az Erőforrások részben. (Érdekes apróságok: A kicsi értéke ellenére a pF vagy pikofarad - a Farad egy ezermilliárd része - az elektromos áramkörök kapacitásának tipikus értéke.)