Чому вчені використовують метричну систему?

Якщо ви корінний житель або навіть давній житель США, ви, мабуть, усвідомили дві основні речі щодометрична система: Решта світу використовує її як основну систему вимірювання практично для всього, що піддається вимірюванню, тоді як США здебільшого цього не роблять.

Якщо ви перебуваєте за межами США, вам було б розумно задуматись, що це за затримка; зрештою, метрична система "очевидно" перевершує всі інші вимірювальні системи, деякі з яких мають одиниці виміру, які є химерними, що не піддаються опису.

Метрична система є здебільшого взірцем вишуканої математичної симетрії та простоти. Неважко пояснити, чому вчені використовують метричну систему для наукових вимірювань; шляхом структурування одиниць, що відносяться до даного фізичногокількість(наприклад, довжина, маса або температура) близько послідовних рівнів 10, різні рівні величини системи роблять хоч інтуїтивний сенс. (Що легше зробити у своїй голові, перевести 10 кілометрів у метри або перетворити 10 миль у фути?)

Метрична система - це міжнародна система мір і ваг. Він широко застосовується в науковому співтоваристві, але сказати, що він не зміг наздогнати в Сполучених Штатах, значною мірою занизив би небажання цієї нації адаптуватися в цій галузі. Як американець, коли востаннє ви можете згадати, як купували відому кількість літрів бензину? Чи знаєте ви власний зріст у метрах чи масу в кілограмах?

Метрична система - цедесяткова система- це технічний термін для всього, що відноситься до арабської системи числівників від 0 до 9, що використовується у всьому світі. У цій системі, коли ви пересуваєте десяткову крапку числа ("крапка" в цифрі) на одне місце вліво або вправо, ви ділите або помножуєте це число на 10 відповідно.

Десяткову крапку можна розмістити в кінці числа, якому не вистачає одиниці, і скільки завгодно нулів розмістити праворуч від нього, не змінюючи його значення. Це може бути корисним під час підготовки до перерахунку між метричними одиницями: Наприклад, 1 км = 1000 км = 1000 м, оскільки 1 км = 10³ м.

Вперше метрична система була офіційно прийнята у Франції у 1795 р., З особливим акцентом наметр, або метр (м), і кілограм (кг). Географічне коріння системи пояснює, чому "Міжнародна система" має скорочення "SI" - це французькою мовоюСистема​ ​Інтернаціонал.) Після Французької революції 1789 р. Вчені бажали менш громіздкого способу перетворення між одиницями однакової кількості.

Дивлячись лише на сучасні неметричні одиниці довжини, подумайте, як дивно, що у стопи 12 дюймів, у двору 3 фути, у фарлонгу - 220 ярдів, а в милі - 8 стадій. Якщо хтось попросить вас перетворити 9,25 ярдів на менші одиниці, вам слід очікувати включення футів і дюймів разом з дробовим залишком, якщо це необхідно. В цьому випадку,

Але скільки дюймів 0.75 футів? Помноживши це число на (12 дюймів / 1 футів), ви отримаєте 9 дюймів, тож відповідь - 27 футів 9 дюймів. Не "ракетна наука", але і не зручна!

Було розумно вирішено, що в якості базової одиниці буде обрано фізичну константу, яка, мабуть, ніколи не зміниться.Відстань, що дорівнює 1/10 000 000 відстані від будь-якого полюса до екваторабуло обрано, відстань, яка тепер відома якметр​.

• Вимірювач є відправною точкою для ряду інших метричних одиниць. Наприклад, стандартна одиниця маси, кілограм, була обрана для представлення кількості речовини рівно в 1 літрі (L) чистої води, що становить 1/1000 кубічного метра (м³).

Метрична система має сім основних одиниць виміру. "Базовий" означає, що передбачувана потужність 10 є носієм стандарту для всього діапазону для цієї кількості. Зазвичай це відбувається з історичних причин, або тому, що основна одиниця відповідає чомусь із загального досвіду більшості людей. Це, з додатковою інформацією:

​Довжина - метр (м):Це вимірювання чистої відстані, як у "Як далеко від Нью-Йорка до Лондона?" або переміщення об'єкта, як у "Як далеко ви пройшли в польоті з Нью-Йорка в Лондон? "Сучасний науковий стандарт базується на швидкості світла у вакуумі, а не на частині земної поверхні.

​Маса - кілограм (кг):Раніше це визначалося як маса 1 кубічного дециметра води, що робило 1 літр (л) води рівним 1 кілограму (кг), сучасне визначення визначалося з використанням "атомних" критеріїв.

​Час - секунда (и):Ця суттєва величина дозволяє визначити та обчислити зміщення (м / с) та прискорення (м / с²). Його обернена кількість циклів в секунду є важливою для вивчення електромагнітних хвиль, і одиницею для цього є герц (Гц).

​Кількість речовини - моль (моль):Один моль (моль) будь-якої речовини містить рівно 6,02214076 × 10²³ базових одиниць. Це число по суті є основою сучасної хімії і своїм походженням зобов’язане властивостям елемента вуглець, 1 моль якого має масу рівно 12 грам (г).

​Електричний струм - ампер (А або ампер):Це представляє сумуелектричний зарядпереміщення повз точку простору за одиницю часу. 1 А дорівнює потоку однієї фундаментальної одиниці заряду (тобто, на протоні або електроні) в секунду.

​Температура - кельвін (К):Основна одиниця вимірювання температури також є найбільш неясною. Він був обраний, оскільки його нульова точка представляє найнижчу можливу теоретичну температуру. Це насправді шкала Цельсія (С), зміщена вгору на 273 градуси, або 0 градусів Цельсія = 273 К.

• На відміну від шкал Цельсія та Фаренгейта (F), які часто з'являються із символом градуса (°), K не пов'язаний із символом градуса.

​Інтенсивність світла - канделя (cd):Цей більш незрозумілий блок описує вихід об'єктів, що випромінюють електромагнітне випромінювання, таких як зірки та лампочки.

Вчені отримують користь від загальної системи вимірювань, щоб вони могли передавати теорії, ідеї та головне дані так, як всі розуміють, якщо не інтуїтивно, а не досить легко. (Деякі читачі можуть згадати часи, коли різні марки телефонів Android мали унікальний тип USB-кабелю для зарядки, а не універсальний тип, доступний зараз. Це груба аналогія, але більшість погодяться, що ця зміна в галузі зробила світ простішим для всіх користувачів Android.)

Практично неможливо зрозуміти будь-яке сучасне, багате на дані дослідження природного чи фізичного наук, не посилаючись на метричну систему і не маючи змоги контекстуалізувати числа та одиниці її включає.

Конгрес США прийнявЗакон про метричну конверсію 1975 рокуспочатку намагаючись збільшити використання метричної системи в США, але не зробив нічого для того, щоб вона була прийнята; це був скоріше "пробний аеростат". Ця повітряна куля плавала не надто високо, і сьогодні основна прихильниками використання метричної системи в США є певні федеральні агенції та амбіційні вихователі.

Список поширених префіксів, що використовуються в метричній системі, доступний у Ресурсах. (Цікаві дрібниці: Незважаючи на свою малу величину, pF або пікофарад - одна трильйонна частина Фарада - типове значення ємності в електричних ланцюгах.)