Новое определение основных единиц
На XXIV ГКМВ 17—21 октября 2011 года была единогласно принята резолюция[19], в которой, в частности, предложено в будущей ревизии Международной системы единиц заново определить четыре основные единицы СИ: килограмм, ампер, кельвин и моль. Предполагается, что новые определения будут базироваться на фиксированных численных значениях постоянной Планка, элементарного электрического заряда, постоянной Больцмана и постоянной Авогадро, соответственно[20]. Всем этим величинам будут приписаны точные значения, основанные на наиболее достоверных результатах измерений, рекомендованных Комитетом по данным для науки и техники (CODATA). Под фиксированием (или фиксацией) подразумевается «принятие некоторого точного численного значения величины по определению»[21]. В резолюции сформулированы следующие положения, касающихся этих единиц[19]:
· Килограмм останется единицей массы, но его величина будет устанавливаться фиксацией численного значения постоянной Планка равным в точности 6,626 06X·10−34, когда она выражена единицей СИ м2·кг·с−1, что эквивалентно Дж·с.
· Ампер останется единицей силы электрического тока, но его величина будет устанавливаться фиксацией численного значения элементарного электрического заряда равным в точности 1,602 17X·10−19, когда он выражен единицей СИ с·А, что эквивалентно Кл.
· Кельвин останется единицей термодинамической температуры, но его величина будет устанавливаться фиксацией численного значения постоянной Больцмана равным в точности 1,380 6X·10−23, когда она выражена единицей СИ м−2·кг·с−2·К−1, что эквивалентно Дж·К−1.
· Моль останется единицей количества вещества, но его величина будет устанавливаться фиксацией численного значения постоянной Авогадро равным в точности 6,022 14X·1023, когда она выражена единицей СИ моль −1.
Выше и далее Х заменяет одну или более значащих цифр, которые будут определены в дальнейшем на основании наиболее точных рекомендаций CODATA.
Резолюция не предполагает изменять существа определений метра, секунды и канделы, однако для поддержания единства стиля, планируется принять новые, полностью эквивалентные существующим, определения в следующем виде:
· Метр, обозначение м, является единицей длины; его величина устанавливается фиксацией численного значения скорости света в вакууме равным в точности 299 792 458, когда она выражена единицей СИ м·с−1.
· Секунда, обозначение с, является единицей времени; её величина устанавливается фиксацией численного значения частоты сверхтонкого расщепления основного состояния атома цезия-133 при температуре 0 К равным в точности 9 192 631 770, когда она выражена единицей СИ с−1, что эквивалентно Гц.
· Кандела, обозначение кд, является единицей силы света в заданном направлении; её величина устанавливается фиксацией численного значения световой эффективности монохроматического излучения частотой 540·1012 Гц равным в точности 683, когда она выражена единицей СИ м−2·кг−1·с3·кд·ср или кд·ср·Вт−1, что эквивалентно лм·Вт−1.
В результате реализации намерений, сформулированных в резолюции, СИ в своём новом виде станет системой единиц, в которой[19]:
· частота сверхтонкого расщепления основного состояния атома цезия-133 в точности равна 9 192 631 770 Гц[К 6];
· скорость света в вакууме c в точности равна 299 792 458 м/с[К 6];
· постоянная Планка h в точности равна 6,626 06X·10−34 Дж·с;
· элементарный электрический заряд e в точности равен 1,602 17X·10−19 Кл;
· постоянная Больцмана k в точности равна 1,380 6X·10−23 Дж/К;
· число Авогадро N A в точности равно 6,022 14X·1023 моль−1;
· световая эффективность k cd монохроматического излучения частотой 540·1012 Гц в точности равна 683 лм/Вт[К 6].
XXV ГКМВ, состоявшаяся в 2014 году, приняла решение продолжить работу по подготовке новой ревизии СИ и наметила закончить эту работу к 2018 году с тем, чтобы заменить существующую СИ обновлённым вариантом на XXVI ГКМВ в том же году[22].
Правила написания обозначений единиц
-Обозначения единиц печатают прямым шрифтом, точку как знак сокращения после обозначения не ставят.
-Обозначения помещают за числовыми значениями величин через пробел, перенос на другую строку не допускается. Примеры: 10 м/с, 15 °С. Исключения составляют обозначения в виде знака над строкой, перед ними пробел не ставится, например: 15°.
-Если числовое значение представляет собой дробь с косой чертой, его заключают в скобки, например: (1/60) с−1.
-При указании значений величин с предельными отклонениями их заключают в скобки или проставляют обозначение единицы за числовым значением величины и за её предельным отклонением: (100,0 ± 0,1) кг, 50 г ± 1 г.
-Обозначения единиц, входящие в произведение, отделяют точками на средней линии (Н·м, Па·с), не допускается использовать для этой цели символ «×». В машинописных текстах допускается точку не поднимать или разделять обозначения пробелами, если это не может вызвать недоразумения.
-В качестве знака деления в обозначениях можно использовать горизонтальную черту или косую черту (только одну). При применении косой черты, если в знаменателе стоит произведение единиц, его заключают в скобки. Правильно: Вт/(м·К), неправильно: Вт/м/К, Вт/м·К.
-Допускается применять обозначения единиц в виде произведения обозначений единиц, возведённых в степени (положительные и отрицательные): Вт·м−2·К−1, А·м2. При использовании отрицательных степеней не разрешается использовать горизонтальную или косую черту (знак деления).
-Допускается применять сочетания специальных знаков с буквенными обозначениями, например: °/с (градус в секунду).
-Не допускается комбинировать обозначения и полные наименования единиц. Неправильно: км/час, правильно: км/ч.
-Обозначения единиц, произошедшие от фамилий, пишутся с заглавной буквы, в том числе с приставками СИ, например: ампер — А, мегапаскаль — МПа, килоньютон — кН, гигагерц — ГГц.
СГС (сантиметр-грамм-секунда) — система единиц измерения, которая широко использовалась до принятия Международной системы единиц (СИ). Другое название — абсолютная физическая система единиц[К 1].
В рамках СГС существуют три независимые размерности (длина, масса и время), все остальные сводятся к ним путём умножения, деления и возведения в степень (возможно, дробную). Кроме трёх основных единиц измерения — сантиметра, грамма и секунды, в СГС существует ряд дополнительных единиц измерения, которые являются производными от основных. Некоторые физические константы получаются безразмерными. Есть несколько вариантов СГС, отличающихся выбором электрических и магнитных единиц измерения и величиной констант в различных законах электромагнетизма (СГСЭ, СГСМ, Гауссова система единиц).
МКГСС — система единиц измерения, в которой основными единицами являются метр, килограмм-сила и секунда; её называют также технической системой единиц. Система МКГСС основана на системе физических величин LFT, в которой основными величинами являются длина, сила и время[1].
Определение килограмм-силы, данное III Генеральная конференция по мерам и весам (1901) было следующим: «килограмм-сила равен силе, которая сообщает покоящейся массе, равной массе международного прототипа килограмма, ускорение, равное нормальному ускорению свободного падения
МКС — система единиц измерения, в которой основными единицами являются единица длины метр, единица массы килограмм и единица временисекунда. МКС вошла в качестве составной части в Международную систему единиц (СИ) и в настоящее время самостоятельного значения не имеет[1].
В СССР МКС использовалась в качестве преимущественной для механических величин в соответствии с ГОСТом 7664—55 «Механические единицы», позже заменённым ГОСТом 7664—61. Применялась также в акустике в качестве основной системы в соответствии с ГОСТом 8849—58 «Акустические единицы»[1][2].
