科学者がメートル法を使用するのはなぜですか？

あなたが米国のネイティブまたは長年の居住者でさえあるなら、あなたはおそらく、メートル法：世界の他の地域では、基本的に測定可能なすべてのものの主要な測定システムとして使用されていますが、米国ではほとんどの場合使用されていません。

米国外から来た場合は、ホールドアップが何であるか疑問に思うのは合理的です。 結局のところ、メートル法は他のすべての測定システムよりも「明らかに」優れており、その一部は説明を超えて古風な趣のある単位を備えています。

メートル法は、ほとんどの場合、絶妙な数学的対称性と単純さのモデルです。 科学者が科学的測定にメートル法を使用する理由を説明するのは難しいことではありません。 与えられた物理に関連するユニットを構造化することによって量（長さ、質量、温度など）10の累乗の前後で、システムのさまざまなレベルの大きさが直感的に理解できます。 （頭の中で行うのが簡単なのは、10 kmをメートルに変換するか、10マイルをフィートに変換するのですか？）

メートル法は、重みと測定の国際的なシステムです。 これは科学界で広く使用されていますが、米国で普及しなかったと言うことは、この分野での適応に国が消極的であることをかなり過小評価するでしょう。 アメリカ人として、既知のリットル数のガソリンを購入したことを最後に思い出すことができるのはいつですか。 自分の身長をメートルで、または体重をキログラムで知っていますか？

メートル法は10進法–これは、世界中で使用されている0から9までのアラビア語の数字システムに関連するすべての専門用語です。 このシステムでは、数値の小数点（数値の「ピリオド」）を1桁左または右に移動すると、その数値をそれぞれ10で除算または乗算します。

小数点は、1が不足している数値の末尾に配置でき、値を変更せずに、必要な数のゼロをその右側に配置できます。 これは、メートル単位間の変換を行う準備をするときに役立ちます。たとえば、1 km = 10であるため、1 km = 1.000 km = 1,000mです。³ m。

メートル法は、1795年にフランスで最初に正式に採用され、特にメーター、またはメートル（m）、およびキログラム（kg）。 システムの地理的ルーツは、「国際システム」が「SI」と省略される理由を説明しています–フランス語では、これはシステム​ ​インターナショナル。）1789年のフランス革命後、科学者たちは同じ量の単位を変換するためのより面倒な方法を望んでいました。

現代の非メートル法の長さの単位だけを見て、1フィートが12インチ、1ヤードが3フィート、1ハロンが220ヤード、1マイルが8ハロンであることがどれほど奇妙であるかを考えてみてください。 誰かが9.25ヤードをより小さな単位に変換するように依頼した場合、必要に応じて、フィートとインチの両方を小数の余りとともに含めることが期待されます。 この場合、

しかし、0.75フィートは何インチですか？ この数値に（12インチ/ 1フィート）を掛けると9インチになるため、答えは27フィート9インチになります。 「ロケット科学」ではなく、便利でもありません！

おそらく決して変化しない物理定数を基本単位として選択することが賢明に決定されました。いずれかの極から赤道までの距離の1 / 10,000,000に等しい距離が選択され、現在はメーター​.

• メーターは、他のさまざまなメートル単位の開始点です。 たとえば、標準の質量の単位であるキログラムは、正確に1リットル（L）の純水に含まれる物質量を表すために選択されました。これは1/1000立方メートル（m）です。³).

メートル法には、7つの基本的な測定単位があります。 「基本」とは、10の累乗が、その数量の全範囲の標準ベアラであることを意味します。 これは通常、歴史的な理由か、基本単位がほとんどの人の一般的な経験の何かに対応しているためです。 これらは、詳細とともに次のとおりです。

​長さ–メートル（m）：これは、「ニューヨークからロンドンまでの距離」のように、純粋な距離の測定値です。 または「どこまで行ったのか」のように、オブジェクトの変位 ニューヨークからロンドンへの飛行では？」現代の科学的基準は、地球の一部ではなく、真空中の光速に基づいています。 表面。

​質量–キログラム（kg）：以前は1立方デシメートルの水の質量として定義されていたため、1リットル（L）の水は1キログラム（kg）に相当しますが、現在の定義は「原子」基準を使用して決定されました。

​時間–秒（秒）：この必須量により、変位（m / s）と加速度（m / s）の定義と計算が可能になります。²). その逆数である1秒あたりのサイクル数は、電磁波の研究に不可欠であり、この単位はヘルツ（Hz）です。

​物質量–モル（モル）：1モル（mol）の物質には正確に6.02214076×10が含まれています²³ 基本単位。 この数は本質的に現代の化学の基礎であり、その起源は元素炭素の特性にあり、その1molの質量は正確に12グラム（g）です。

​電流–アンペア（Aまたはアンペア）：これはの量を表します電荷単位時間あたりの空間内のポイントを通過します。 1 Aは、1秒あたり1つの基本的な電荷単位（つまり、陽子または電子上の電荷）の流れに等しくなります。

​温度–ケルビン（K）：温度測定の基本単位も最もわかりにくいです。 そのゼロ点が可能な限り低い理論温度を表すため、これが選択されました。 これは、実際には273度上にシフトされた摂氏（C）スケール、つまり摂氏0度= 273Kです。

• 度（°）記号で表示されることが多い摂氏および華氏（F）スケールとは異なり、Kは度記号に結合されていません。

​光度–カンデラ（cd）：このよりあいまいな単位は、星や電球など、電磁放射を放出するオブジェクトの出力を表します。

科学者は、理論、アイデア、そして最も重要なデータを、直感的ではないにしても、誰もが理解できる方法で伝達できるように、共通の測定システムの恩恵を受けています。 （一部の読者は、さまざまなブランドのAndroidスマートフォンが、現在利用可能なユニバーサルタイプではなく、それぞれ独自のタイプのUSB充電ケーブルを備えていた時代を思い出すかもしれません。 これは大まかな例えですが、この業界の変化により、すべてのAndroidユーザーにとって世界がより簡単な場所になったことにほとんどの人が同意します。）

自然または物理学における最新のデータ豊富な研究を理解することは事実上不可能です メートル法を参照せず、その数と単位を文脈化することができない科学 含まれています。

米国議会は1975年のメートル法転換法米国でメートル法の使用を増やすための最初の取り組みでしたが、それが採用されることを保証するために何もしませんでした。 それはもっと「トライアルバルーン」でした。 この気球はあまり高く浮かんでいませんでした、そして今日、プライマリー 米国でのメートル法の使用の支持者は、特定の連邦機関であり、野心的です 教育者。

メートル法で使用される一般的な接頭辞のリストは、「参考文献」にあります。 （興味深い雑学：その小さな値にもかかわらず、pFまたはピコファラッド（ファラッドの1兆分の1）は、電気回路の静電容量の典型的な値です。）