Zakaj znanstveniki uporabljajo metrični sistem?

Če ste domačin ali celo dolgoletni prebivalec ZDA, ste verjetno ponotranjili dve osnovni stvari ometrični sistem: Preostali svet ga uporablja kot primarni sistem merjenja v bistvu za vse, kar je merljivo, medtem ko ZDA večinoma ne.

Če ste zunaj ZDA, bi se bilo smiselno vprašati, kakšna je zadržek; navsezadnje je metrični sistem "očitno" boljši od vseh drugih merilnih sistemov, med katerimi so nekatere enote, ki so neopazne.

Metrični sistem je večinoma model izvrstne matematične simetrije in enostavnosti. Ni težko razložiti, zakaj znanstveniki uporabljajo metrični sistem za znanstvene meritve; s strukturiranjem enot, ki se nanašajo na dano fizičnokoličina(npr. dolžina, masa ali temperatura) okoli zaporednih moči 10, imajo različne stopnje velikosti sistema vsaj nekaj intuitivnega občutka. (Kaj je lažje narediti v glavi, pretvoriti 10 kilometrov v metre ali pretvoriti 10 milj v čevlje?)

Metrični sistem je mednarodni sistem uteži in mer. V znanstveni skupnosti se uporablja splošno, toda če bi rekli, da se v ZDA ni ujel, bi bilo precej podcenjeno nepripravljenost tega naroda, da se prilagodi na tem področju. Kdaj se kot Američan zadnjič spomnite, da ste kupili znano število litrov bencina? Ali poznate svojo višino v metrih ali maso v kilogramih?

Metrični sistem je adecimalni sistem- to je tehnični izraz za vse, kar se nanaša na arabski sistem številk, od 0 do 9, ki se uporablja po vsem svetu. Ko v tem sistemu premaknete decimalno vejico števila ("piko" v številu) za eno mesto v levo ali v desno, to številko delite ali pomnožite z 10.

Na koncu številke, ki ji manjka, lahko postavite decimalno vejico in na njeno desno desnico postavite toliko ničel, ne da bi spremenili njeno vrednost. To je lahko v pomoč pri pripravi na pretvorbo med metričnimi enotami: na primer 1 km = 1.000 km = 1.000 m, ker je 1 km = 10³ m.

Metrični sistem je bil prvič uradno sprejet v Franciji leta 1795, s posebnim poudarkom nameter, ali meter (m), in kilogram (kg). Geografske korenine sistema pojasnjujejo, zakaj je "International System" okrajšana "SI" - v francoščini je toSystème​ ​Mednarodna.) Po francoski revoluciji leta 1789 so znanstveniki želeli manj okoren način pretvorbe med enotami iste količine.

Če pogledamo samo sodobne nemetrične enote dolžine, razmislite, kako čudno je, da ima noga 12 palcev, dvorišče 3 čevlje, furlon 220 metrov in milja 8 stadijev. Če bi vas kdo prosil, da 9,25 jarda pretvorite v manjše enote, boste po potrebi pričakovali, da vključite noge in palce ter delni ostanek. V tem primeru,

Toda koliko centimetrov je 0,75 čevljev? Če to številko pomnožite s (12 in / 1 ft), dobite 9 palcev, zato je odgovor 27 ft 9 in. Ne "raketna znanost", ampak tudi ne priročno!

Pametno je bilo odločeno, da je za osnovno enoto izbrana fizična konstanta, ki se verjetno ne bo nikoli spremenila.Razdalja je enaka 1/10 000 000 razdalje od katerega koli pola do ekvatorjaje bila izbrana, razdalja, ki je zdaj znana kotmeter​.

• Merilnik je izhodišče za številne druge metrične enote. Na primer, standardna enota mase, kilogram, je bila izbrana tako, da predstavlja količino snovi v natančno 1 litru (L) čiste vode, kar je 1/1000 kubičnih metrov (m³).

Metrični sistem ima sedem osnovnih merskih enot. "Osnovno" pomeni, da je implicirana moč 10 osnovni nosilec za celotno območje za to količino. To je običajno bodisi iz zgodovinskih razlogov bodisi zato, ker osnovna enota ustreza nečemu v običajnih izkušnjah večine ljudi. To so z dodatnimi podrobnostmi:

​Dolžina - meter (m):To je merjenje čiste razdalje, kot v "Kako daleč je od New Yorka do Londona?" ali premik predmeta, kot v "Kako daleč ste šli pri letenju iz New Yorka v London? "Sodobni znanstveni standard temelji na svetlobni hitrosti v vakuumu, ne na delu Zemljine površino.

​Masa - kilogram (kg):Prej opredeljena kot masa 1 kubičnega decimetra vode, zaradi česar je 1 liter (L) vode enak 1 kilogramu (kg), je bila sodobna definicija določena z uporabo "atomskih" meril.

​Čas - sekunda:Ta bistvena količina omogoča opredelitev in izračun premika (m / s) in pospeška (m / s²). Njegov inverzni ciklov na sekundo je bistvenega pomena pri preučevanju elektromagnetnih valov, enota za to pa je herc (Hz).

​Količina snovi - mol (mol):En mol (mol) katere koli snovi vsebuje natančno 6,02214076 × 10²³ osnovne enote. Ta številka je v bistvu osnova sodobne kemije in svoj izvor dolguje lastnostim elementu ogljik, katerega 1 mol ima maso natančno 12 gramov (g).

​Električni tok - amper (A ali amp):To predstavlja znesekelektrični nabojpremikanje mimo točke v prostoru na enoto časa. 1 A je enak pretoku ene temeljne enote naboja (tj. Tiste na protonu ali elektronu) na sekundo.

​Temperatura - kelvin (K):Osnovna enota merjenja temperature je tudi najbolj nejasna. Izbran je bil, ker njegova ničelna točka predstavlja najnižjo možno teoretično temperaturo. Pravzaprav gre za lestvico Celzija (C), premaknjeno navzgor za 273 stopinj ali 0 stopinj Celzija = 273 K.

• Za razliko od lestvice Celzija in Fahrenheita (F), ki se pogosto pojavljata s simbolom stopinje (°), K ni povezan s simbolom stopinje.

​Svetilnost - kandela (cd):Ta bolj nejasna enota opisuje izhod predmetov, ki oddajajo elektromagnetno sevanje, kot so zvezde in žarnice.

Znanstveniki imajo koristi od skupnega merilnega sistema, tako da lahko teorije, ideje in najpomembnejše podatke sporočajo na način, ki ga vsi razumejo, če ne celo intuitivno kot dovolj zgodaj. (Nekateri bralci se morda spomnijo časov, ko je imela različna znamka telefonov Android vsak svoj polnilni kabel USB namesto univerzalnega tipa, ki je zdaj na voljo. To je groba analogija, vendar bi se večina strinjala, da je ta sprememba v industriji poenostavila svet za vse uporabnike Androida.)

Skoraj nemogoče je razumeti nobeno sodobno, s podatki bogato raziskovanje naravnega ali fizičnega znanosti, ne da bi se sklicevali na metrični sistem in ne morejo kontekstualizirati števil in enot vključuje.

Ameriški kongres je sprejelZakon o metrični pretvorbi iz leta 1975v začetnih prizadevanjih za večjo uporabo metričnega sistema v ZDA, vendar ni storil ničesar, da bi zagotovil njegovo sprejetje; šlo je bolj za "poskusni balon". Ta balon ni plaval zelo visoko, danes pa primarni zagovorniki uporabe metričnega sistema v ZDA so nekatere zvezne agencije in ambiciozne vzgojitelji.

Seznam pogostih predpon, ki se uporabljajo v metričnem sistemu, je na voljo v virih. (Zanimiva malenkost: pF ali pikofarad - ena bilijontina Farada - je tipična vrednost kapacitivnosti v električnih tokokrogih.)