Mengapa Ilmuwan Menggunakan Sistem Metrik?

Jika Anda adalah penduduk asli atau bahkan penduduk lama Amerika Serikat, Anda mungkin telah menginternalisasi dua hal dasar tentang:sistem metrik: Seluruh dunia menggunakannya sebagai sistem pengukuran utama untuk segala sesuatu yang pada dasarnya dapat diukur, sedangkan AS untuk sebagian besar tidak.

Jika Anda berasal dari luar A.S., masuk akal jika Anda bertanya-tanya apa yang terjadi; lagi pula, sistem metrik "jelas" lebih unggul dari semua sistem pengukuran lainnya, beberapa di antaranya menampilkan unit yang kuno dan tak terlukiskan.

Sistem metrik, sebagian besar, merupakan model simetri dan kesederhanaan matematis yang indah. Tidak sulit untuk menjelaskan mengapa para ilmuwan menggunakan sistem metrik untuk pengukuran ilmiah; dengan menyusun unit yang berkaitan dengan fisik tertentu givenkuantitas(misalnya, panjang, massa, atau suhu) di sekitar pangkat 10 yang berurutan, tingkat magnitudo sistem yang berbeda membuat sedikit rasa intuitif. (Apa yang lebih mudah dilakukan di kepala Anda, ubah 10 kilometer ke meter atau ubah 10 mil ke kaki?)

Sistem metrik adalah sistem berat dan ukuran internasional. Ini digunakan secara universal dalam komunitas ilmiah, tetapi untuk mengatakan bahwa itu telah gagal untuk menangkap di Amerika Serikat akan sangat mengecilkan keengganan bangsa itu untuk beradaptasi di bidang ini. Sebagai orang Amerika, kapan terakhir kali Anda ingat membeli sejumlah liter bensin? Apakah Anda tahu tinggi badan Anda sendiri dalam meter atau massa Anda dalam kilogram?

Sistem metrik adalahsistem desimal– itulah istilah teknis untuk apa pun yang berkaitan dengan sistem angka Arab, 0 hingga 9, yang digunakan di seluruh dunia. Dalam sistem ini, ketika Anda memindahkan titik desimal suatu angka ("titik" dalam suatu angka) satu tempat ke kiri atau ke kanan, Anda membagi atau mengalikan angka tersebut dengan 10 masing-masing.

Titik desimal dapat ditempatkan di akhir angka yang kekurangan satu, dan angka nol ditempatkan di sebelah kanannya sebanyak yang Anda inginkan, tanpa mengubah nilainya. Ini dapat membantu saat bersiap untuk melakukan konversi antar satuan metrik: Misalnya, 1 km = 1.000 km = 1.000 m, karena 1 km = 10³ m.

Sistem metrik pertama kali secara resmi diadopsi di Prancis pada tahun 1795, dengan penekanan khusus padameter, atau meter (m), dan kilogram (kg). Akar geografis sistem menjelaskan mengapa "Sistem Internasional" disingkat "SI" - dalam bahasa Prancis, ini adalahSistem​ ​Internasional.) Setelah Revolusi Prancis pada tahun 1789, para ilmuwan menginginkan cara yang tidak terlalu rumit untuk mengubah antar satuan dengan besaran yang sama.

Melihat unit panjang non-metrik modern saja, pertimbangkan betapa anehnya satu kaki memiliki 12 inci, satu yard memiliki 3 kaki, satu furlong memiliki 220 yard dan satu mil memiliki 8 furlong. Jika seseorang meminta Anda untuk mengonversi 9,25 yard ke satuan yang lebih kecil, Anda diharapkan menyertakan kaki dan inci bersama dengan sisa pecahan jika diperlukan. Pada kasus ini,

Tapi berapa inci 0,75 kaki? Mengalikan angka ini dengan (12 inci/1 kaki) menghasilkan 9 inci, jadi jawabannya adalah 27 kaki 9 inci. Bukan "ilmu roket", tetapi juga tidak nyaman!

Diputuskan dengan cerdas bahwa konstanta fisik yang mungkin tidak akan pernah berubah dipilih sebagai unit dasar.Jarak sama dengan 1/1.000.000 jarak dari kedua kutub ke khatulistiwadipilih, jarak yang sekarang dikenal sebagaimeter​.

• Meteran adalah titik awal untuk berbagai unit metrik lainnya. Misalnya, satuan massa standar, kilogram, dipilih untuk menyatakan jumlah materi dalam tepat 1 liter (L) air murni, yaitu 1/1000 meter kubik (m³).

Sistem metrik memiliki tujuh unit dasar pengukuran. "Dasar" berarti bahwa pangkat 10 tersirat adalah pembawa standar untuk seluruh rentang untuk kuantitas itu. Ini biasanya karena alasan historis atau karena unit dasarnya berhubungan dengan sesuatu dalam pengalaman umum kebanyakan orang. Ini adalah, dengan rincian lebih lanjut:

​Panjang – meter (m):Ini adalah pengukuran jarak murni, seperti dalam "Seberapa jauh dari New York ke London?" atau perpindahan suatu benda, seperti pada "Seberapa jauh Anda pergi? terbang dari New York ke London?" Standar ilmiah modern didasarkan pada kecepatan cahaya dalam ruang hampa, bukan sebagian dari permukaan.

​Massa – kilogram (kg):Sebelumnya didefinisikan sebagai massa 1 desimeter kubik air, membuat 1 liter (L) air sama dengan 1 kilogram (kg), definisi modern ditentukan dengan menggunakan kriteria "atom".

​Waktu – detik (s):Besaran esensial ini memungkinkan untuk definisi dan perhitungan perpindahan (m/s) dan percepatan (m/s²). Kebalikannya, siklus per detik, sangat penting dalam studi gelombang elektromagnetik, dan satuannya adalah hertz (Hz).

​Jumlah zat – mol (mol):Satu mol (mol) zat apa pun mengandung persis 6,02214076 × 10²³ unit dasar. Angka ini pada dasarnya adalah dasar kimia modern dan berasal dari sifat-sifat unsur karbon, 1 mol yang memiliki massa tepat 12 gram (g).

​Arus listrik – ampere (A atau amp):Ini mewakili jumlahmuatan listrikbergerak melewati suatu titik dalam ruang per satuan waktu. 1 A sama dengan aliran satu unit muatan dasar (yaitu, pada proton atau elektron) per detik.

​Suhu – kelvin (K):Unit dasar pengukuran suhu juga paling tidak jelas. Itu dipilih karena titik nolnya mewakili suhu teoretis serendah mungkin. Sebenarnya skala Celcius (C) digeser ke atas sebesar 273 derajat, atau 0 derajat Celcius = 273 K.

• Berbeda dengan skala Celsius dan Fahrenheit (F) yang sering muncul dengan simbol derajat (°), K tidak disandingkan dengan simbol derajat.

​Intensitas cahaya – candela (cd):Unit yang lebih tidak jelas ini menggambarkan keluaran objek yang memancarkan radiasi elektromagnetik, seperti bintang dan bola lampu.

Ilmuwan mendapat manfaat dari sistem pengukuran umum sehingga mereka dapat mengomunikasikan teori, ide, dan yang paling penting data dengan cara yang dipahami semua orang, jika tidak cukup intuitif. (Beberapa pembaca mungkin ingat hari-hari ketika merek ponsel Android yang berbeda masing-masing memiliki jenis kabel pengisian USB yang unik, daripada jenis universal yang tersedia sekarang. Ini analogi kasar, tetapi sebagian besar akan setuju bahwa perubahan industri ini telah membuat dunia menjadi tempat yang lebih mudah bagi semua pengguna Android.)

Hampir tidak mungkin untuk memahami penelitian modern yang kaya data di alam atau fisik ilmu tanpa mengacu pada sistem metrik dan mampu mengontekstualisasikan angka dan satuannya termasuk.

Kongres AS meloloskanUndang-Undang Konversi Metrik tahun 1975dalam upaya awal untuk meningkatkan penggunaan sistem metrik di Amerika Serikat, tetapi tidak melakukan apa pun untuk memastikan bahwa itu akan diadopsi; itu lebih dari "balon percobaan." Balon ini tidak mengapung terlalu tinggi, dan hari ini, yang utama Pendukung penggunaan sistem metrik di AS adalah agen federal tertentu dan ambisius pendidik.

Daftar awalan umum yang digunakan dalam sistem metrik tersedia di Sumber Daya. (Hal-hal sepele yang menarik: Meskipun nilainya kecil, pF, atau picofarad – sepertriliun Farad – adalah nilai khas kapasitansi dalam rangkaian listrik.)