რატომ იყენებენ მეცნიერები მეტრულ სისტემას?

თუ თქვენ ამერიკის შეერთებული შტატების მკვიდრი ან თუნდაც დიდი ხნის მკვიდრი ხართ, თქვენ ალბათ ორი ძირითადი რამ გაითვალისწინეთმეტრული სისტემა: დანარჩენი მსოფლიო იყენებს მას, როგორც გაზომვის პირველადი სისტემა, არსებითად ყველაფრისთვის, რაც გაზომულია, ხოლო აშშ უმეტესწილად არა.

თუ თქვენ აშშ – ს გარედან ხართ, გონივრული იქნება დაფიქრდეთ, რა არის იქ შეჩერება ყოველივე ამის შემდეგ, მეტრული სისტემა "აშკარად" აღემატება ყველა სხვა საზომ სისტემას, რომელთაგან ზოგიერთებს აღწერს უცნაური ნიშნები.

მეტრული სისტემა, უმეტესწილად, დახვეწილი მათემატიკური სიმეტრიისა და სიმარტივის მოდელია. ძნელი არ არის იმის ახსნა, თუ რატომ იყენებენ მეცნიერები მეტრულ სისტემას სამეცნიერო გაზომვებისთვის; მოცემული ფიზიკური ერთეულების სტრუქტურირებითრაოდენობა(მაგ., სიგრძე, მასა ან ტემპერატურა) თანმიმდევრული 10-იანი სიმძლავრის გარშემო, სისტემის სხვადასხვა დონის სიდიდე ქმნის ინტუიციური მნიშვნელობის მოდულს. (რისი გაკეთება უფრო ადვილია თქვენს თავში, გადაიყვანეთ 10 კილომეტრი მეტრში ან გადაიყვანეთ 10 მილი ფეხზე?)

მეტრული სისტემა არის წონებისა და ზომების საერთაშორისო სისტემა. იგი უნივერსალურად გამოიყენება სამეცნიერო საზოგადოებაში, მაგრამ იმის თქმა, რომ მან ვერ შეძლო ამერიკის შეერთებულ შტატებში, მნიშვნელოვნად შეაფასებს ამ ერის სურვილს ამ სფეროში ადაპტაციისთვის. როგორც ამერიკელი, როდის შეგიძლიათ გაიხსენოთ ცნობილი რაოდენობის ლიტრი ბენზინის შეძენა? იცით საკუთარი სიმაღლე მეტრით ან თქვენი მასა კილოგრამებით?

მეტრული სისტემა არის აათობითი სისტემა- ეს არის ტექნიკური ტერმინი ყველაფრის შესახებ, რომელიც ეხება არაბულ ციფრებს, 0 – დან 9 – მდე, მთელ მსოფლიოში. ამ სისტემაში, როდესაც რიცხვის ათობითი წერტილს (რიცხვში "პერიოდს") ერთი ადგილიდან მარცხნივ ან მარჯვნივ გადაადგილებთ, ამ რიცხვს გაყოფთ ან ამრავლებთ შესაბამისად 10-ზე.

ათობითი წერტილი შეიძლება განთავსდეს რიცხვის ბოლოს, რომელსაც არ გააჩნია ერთი და იმდენივე ნულოვანი განთავსდება მის მარჯვნივ, რამდენიც გსურთ, მისი მნიშვნელობის შეცვლის გარეშე. ეს შეიძლება სასარგებლო იყოს მეტრულ ერთეულებს შორის გარდაქმნის მომზადებისას: მაგალითად, 1 კმ = 1.000 კმ = 1000 მ, რადგან 1 კმ = 10³ მ

მეტრული სისტემა პირველად ოფიციალურად მიიღეს საფრანგეთში 1795 წელს, განსაკუთრებული ყურადღება გამახვილდამეტრი, ან მეტრი (მ) და კილოგრამი (კგ). სისტემის გეოგრაფიული ფესვები ხსნის, თუ რატომ არის "საერთაშორისო სისტემა" შემოკლებით "SI" - ფრანგულად, ეს არისსისტემე​ ​საერთაშორისო.) საფრანგეთის რევოლუციის შემდეგ 1789 წელს, მეცნიერებს სურდათ იმავე რაოდენობის ერთეულებს შორის გადაქცევის ნაკლებად რთული გზა.

მარტო თანამედროვე არამეტრული სიგრძის ერთეულებს გადახედეთ, გაითვალისწინეთ რამდენად უცნაურია ის, რომ ფეხს აქვს 12 ინჩი, ეზოს აქვს 3 ფუტი, ბეწვს აქვს 220 იარდი და მილის აქვს 8 ფურტი. თუ ვინმემ მოგაკითხათ 9,25 იარდის უფრო მცირე ზომის ერთეულებად გადაკეთება, საჭიროების შემთხვევაში, თქვენ უნდა მოიცავდეთ როგორც ფეხებს, ისე ინჩებსაც, ნაწილობრივ დარჩენილ ნაწილსაც. Ამ შემთხვევაში,

რამდენი ინჩია 0,75 ფუტი? ამ რიცხვის გამრავლებით (12 ინ / 1 ფუტზე) მოცემულია 9 ინჩი, ამიტომ პასუხია 27 ფუტი 9 ინჩი. არა "სარაკეტო მეცნიერება", არამედ არც მოსახერხებელი!

ჭკვიანურად გადაწყდა, რომ ფიზიკური მუდმივა, რომელიც სავარაუდოდ არასოდეს შეიცვლებოდა, აერჩიათ ბაზის ერთეულად.მანძილი უდრის 1 / 10,000,000 მანძილს ან პოლუსიდან ეკვატორამდეშეირჩა, მანძილი, რომელიც ახლა ცნობილია როგორცმეტრი​.

• მრიცხველი არის საწყისი სხვა მრავალი სხვა მეტრული ერთეულისთვის. მაგალითად, მასის სტანდარტული ერთეული, კილოგრამი შეირჩა, რომ წარმოადგენდეს მატერიის რაოდენობას ზუსტად 1 ლიტრ სუფთა წყალში, რაც არის კუბური მეტრის 1/1000 (მ³).

მეტრულ სისტემას აქვს შვიდი ძირითადი საზომი ერთეული. "ძირითადი" ნიშნავს, რომ ნაგულისხმევი 10-ის სიმძლავრე არის სტანდარტი მატარებელი ამ დიაპაზონის მთელი დიაპაზონისთვის. ეს ჩვეულებრივ ან ისტორიული მიზეზების გამო ან იმის გამო, რომ ძირითადი ერთეული შეესაბამება ზოგის გამოცდილების ზოგ რამეს. ეს არის დამატებითი დეტალებით:

​სიგრძე - მეტრი (მ):ეს არის სუფთა მანძილის გაზომვა, როგორც "რამდენად შორს არის ნიუ-იორკიდან ლონდონი?" ან ობიექტის გადაადგილება, როგორც "რამდენად შორს წახვედით ნიუ-იორკიდან ლონდონში ფრენისას? "თანამედროვე სამეცნიერო სტანდარტი ემყარება ვაკუუმში სინათლის სიჩქარეს და არა დედამიწის ნაწილს ზედაპირი.

​მასა - კილოგრამი (კგ):ადრე განისაზღვრებოდა, როგორც 1 კუბური დეციმეტრი წყლის მასა, 1 ლიტრი (ლ) წყალი უდრიდა 1 კილოგრამს (კგ), თანამედროვე განმარტება განისაზღვრა "ატომური" კრიტერიუმების გამოყენებით.

​დრო - წამი:ეს არსებითი რაოდენობა საშუალებას იძლევა განისაზღვროს და გამოთვალოთ გადაადგილება (მ / წმ) და აჩქარება (მ / წმ)²). მისი ინვერსიული, წამში ციკლები აუცილებელია ელექტრომაგნიტური ტალღების შესწავლისას და ამის ერთეული არის ჰერცი (Hz).

​ნივთიერების რაოდენობა - მოლი (მოლი):ნებისმიერი მოლის (მოლი) ნებისმიერი ნივთიერება შეიცავს ზუსტად 6.02214076 × 10²³ ძირითადი ერთეულები. ეს რიცხვი, ძირითადად, თანამედროვე ქიმიის საფუძველს წარმოადგენს და წარმოშობის მიზეზია ნახშირბადის ელემენტის თვისებები, რომელთა 1 მოლი მასა ზუსტად 12 გრამია (გ).

​ელექტრო მიმდინარე - ამპერი (A ან amp):ეს წარმოადგენსელექტრული მუხტისივრცის წერტილის გადატანა დროის ერთეულზე. 1 A ტოლია ერთი ძირითადი მუხტის ერთეული (ანუ პროტონის ან ელექტრონის) წამში წამში.

​ტემპერატურა - კელვინი (K):ტემპერატურის გაზომვის ძირითადი ერთეული ასევე ყველაზე ბუნდოვანია. იგი იმიტომ შეირჩა, რომ მისი ნულოვანი წერტილი წარმოადგენს ყველაზე დაბალ შესაძლო თეორიულ ტემპერატურას. სინამდვილეში ეს არის ცელსიუსის (C) მასშტაბი, რომელიც გადაადგილებულია ზემოთ 273 გრადუსით, ან 0 გრადუსი ცელსიუსით = 273 K

• ცელსიუსის და ფარენჰეიტის (F) მასშტაბებისგან განსხვავებით, რომლებიც ხშირად ჩნდება ხარისხის (°) სიმბოლოთი, K არ არის დაწყვილებული ხარისხის სიმბოლოსთან.

​შუქმფენი ინტენსივობა - კანდელა (cd):ეს უფრო ბუნდოვანი ერთეული აღწერს იმ ობიექტების გამომუშავებას, რომლებიც გამოყოფენ ელექტრომაგნიტურ გამოსხივებას, მაგალითად, ვარსკვლავებს და ნათურებს.

მეცნიერები სარგებლობენ გაზომვის საერთო სისტემისგან, რათა მათ შეძლონ თეორიების, იდეების და რაც მთავარია მონაცემების კომუნიკაცია ისე, რომ ყველას ესმის, თუ არა ინტუიციურად, ვიდრე საკმარისად ადვილი. (ზოგიერთ მკითხველს შეიძლება გაიხსენონ ის დღეები, როდესაც Android ტელეფონების სხვადასხვა ბრენდებს ჰქონდათ უნიკალური ტიპის USB დამუხტვის კაბელი, ვიდრე უნივერსალური ტიპის, რომელიც ახლა ხელმისაწვდომია. ეს უხეში ანალოგიაა, მაგრამ უმეტესობა თანახმაა, რომ ინდუსტრიის ამ ცვლილებამ მსოფლიო უფრო ადვილი გახადა Android- ის ყველა მომხმარებლისთვის.)

პრაქტიკულად შეუძლებელია ნებისმიერი თანამედროვე, მონაცემებით მდიდარი კვლევის გააზრება ბუნებრივ თუ ფიზიკურ საკითხებში მეცნიერებები, მეტრული სისტემის მითითების გარეშე და მისი რიცხვებისა და ერთეულების კონტექსტუალიზაციის შესაძლებლობა მოიცავს.

აშშ-ს კონგრესმა მიიღომეტრული კონვერტაციის აქტი 1975 წთავდაპირველი მცდელობით მეტრული სისტემის გამოყენების გაზრდა შეერთებულ შტატებში, მაგრამ არაფერი გააკეთა იმის უზრუნველსაყოფად, რომ იგი მიიღებოდა; ეს უფრო "საცდელი ბუშტი" იყო. ეს ბუშტი ძალიან მაღლა არ მოძრაობდა და დღეს, პირველადი აშშ – ში მეტრული სისტემის გამოყენების მომხრეები გარკვეული ფედერალური სააგენტოები და ამბიციები არიან პედაგოგები.

მეტრულ სისტემაში გამოყენებული საერთო პრეფიქსების სია ხელმისაწვდომია რესურსებში. (საინტერესო წვრილმანი: მცირე მნიშვნელობის მიუხედავად, pF, ან პიკოფარადი - ფარადის ერთი მემილიონე - არის ელექტრული წრეების სიმძლავრის ტიპიური მნიშვნელობა.)