Зашто научници користе метрички систем?

Ако сте рођени или чак дугогодишњи становник Сједињених Држава, вероватно сте усвојили две основне ствари ометрички систем: Остатак света га користи као примарни систем мерења за суштински све што је мерљиво, док САД већином не.

Ако сте изван САД-а, било би разумно да се питате у чему је застој; на крају крајева, метрички систем је „очигледно“ супериоран у односу на све друге мерне системе, од којих неки имају јединице које су необичне без описа.

Метрички систем је углавном модел изузетне математичке симетрије и једноставности. Није тешко објаснити зашто научници користе метрички систем за научна мерења; структурирањем јединица које се односе на дато физичкоколичина(нпр. дужина, маса или температура) око узастопних потенцијала од 10, различити нивои система чине модул интуитивног смисла. (Шта је лакше учинити у глави, претворити 10 километара у метре или претворити 10 миља у стопе?)

Метрички систем је међународни систем тежина и мера. Универзално се користи у научној заједници, али ако би се рекло да није успео да се ухвати у Сједињеним Државама, то би знатно потценило оклевање те нације да се прилагоди у овој области. Као Американац, када се последњи пут можете сетити да сте купили познати број литара бензина? Да ли знате своју висину у метрима или масу у килограмима?

Метрички систем је адецимални систем- то је технички израз за било шта што се односи на арапски систем бројева, од 0 до 9, који се користи широм света. У овом систему, када померите децималну тачку броја („тачку“ у броју) за једно место улево или удесно, тај број поделите или помножите са 10.

Децимална тачка може се ставити на крај броја којем недостаје један, и онолико нула колико је десно од њега, без промене његове вредности. Ово може бити корисно када се припремате за претварање између метричких јединица: На пример, 1 км = 1.000 км = 1.000 м, јер је 1 км = 10³ м.

Метрички систем је први пут званично усвојен у Француској 1795. године, са посебним нагласком наметар, или метар (м), и килограм (кг). Географски корени система објашњавају зашто је „Међународни систем“ скраћено „СИ“ - на француском је тоСистеме​ ​Интернатионале.) После Француске револуције 1789. године, научници су пожелели мање гломазан начин претварања између јединица исте количине.

Гледајући само модерне неметричке јединице дужине, размислите колико је чудно да стопало има 12 инча, двориште има 3 стопе, стадион има 220 јарди, а миља има 8 стадија. Ако би неко тражио да преведете 9,25 јарди у мање јединице, очекивало би се да укључите и стопе и центиметре, као и делић остатка, ако је потребно. У овом случају,

Али колико је центиметара 0,75 стопа? Множењем овог броја са (12 ин / 1 фт) добијате 9 инча, па је одговор 27 фт 9 ин. Није „ракетна наука“, али такође није ни згодно!

Паметно је одлучено да се као основна јединица изабере физичка константа која се вероватно никада неће променити.Удаљеност једнака 1/10 000 000 удаљености од било ког пола до екватораје изабрана, удаљеност која је сада позната каометар​.

• Мерач је полазна тачка за низ других метричких јединица. На пример, стандардна јединица масе, килограм, изабрана је да представља количину материје у тачно 1 литру (Л) чисте воде, што је 1/1000 кубног метра (м³).

Метрички систем има седам основних мерних јединица. „Основно“ значи да је подразумевана снага 10 основни носилац за читав опсег за ту количину. То је обично из историјских разлога или зато што основна јединица одговара нечему у уобичајеном искуству већине људи. Ово су, са даљим детаљима:

​Дужина - метар (м):Ово је мерење чисте удаљености, као у "Колико је далеко од Њујорка до Лондона?" или померање објекта, као у „Колико сте далеко отишли у лету од Њујорка до Лондона? "Савремени научни стандард заснован је на брзини светлости у вакууму, а не на делу Земљине површина.

​Маса - килограм (кг):Раније дефинисана као маса од 1 кубни дециметар воде, чинећи 1 литар (Л) воде једнаким 1 килограму (кг), модерна дефиниција је одређена коришћењем "атомских" критеријума.

​Време - секунда (е):Ова суштинска величина омогућава дефинисање и израчунавање помака (м / с) и убрзања (м / с²). Његов инверзни циклус у секунди је од суштинског значаја за проучавање електромагнетних таласа, а јединица за то је херц (Хз).

​Количина супстанце - мол (мол):Један мол (мол) било које супстанце садржи тачно 6,02214076 × 10²³ основне јединице. Овај број је у основи основа модерне хемије и своје порекло дугује својствима елемента угљеник, чији 1 мол има масу тачно 12 грама (г).

​Електрична струја - ампер (А или појачало):Ово представља износ однаелектрисањекретање поред тачке у простору по јединици времена. 1 А је једнако протоку једне основне јединице наелектрисања (тј. Протона или електрона) у секунди.

​Температура - келвин (К):Основна јединица мерења температуре је уједно и најнејаснија. Изабран је јер његова нулта тачка представља најнижу могућу теоријску температуру. То је заправо Целзијусова скала (Ц) померена нагоре за 273 степена, или 0 степени Целзијуса = 273 К.

• За разлику од скала Целзијуса и Фахренхеита (Ф), које се често појављују са симболом степена (°), К није повезан са симболом степена.

​Јачина светлости - кандела (цд):Ова опскурнија јединица описује излаз објеката који емитују електромагнетно зрачење, попут звезда и сијалица.

Научници имају користи од заједничког система мерења тако да могу да комуницирају теорије, идеје и најважније податке на начин који сви разумеју, ако не и интуитивно, него довољно лако. (Неки читаоци се могу сетити дана када су различите марке Андроид телефона имале јединствени тип УСБ кабла за пуњење, уместо универзалног типа који је сада доступан. То је груба аналогија, али већина би се сложила да је ова промена у индустрији учинила свет лакшим за све кориснике Андроид-а.)

Практично је немогуће схватити било које модерно, природно или физичко истраживање богато подацима науке без позивања на метрички систем и могућности да се бројеви и јединице контекстуализују укључује.

Конгрес САД усвојио јеЗакон о метричкој конверзији из 1975у почетном напору да повећа употребу метричког система у Сједињеним Државама, али није учинио ништа да осигура да ће он бити усвојен; то је више био „пробни балон“. Овај балон није лебдео врло високо, а данас је примарни заговорници употребе метричког система у САД су одређене савезне агенције и амбициозни васпитачи.

Списак уобичајених префикса који се користе у метричком систему доступан је у Ресурсима. (Занимљива тривијалност: упркос својој малој вредности, пФ или пикофарад - једна трилионионица Фарада - типична је вредност капацитивности у електричним круговима.)