公制测量

公制的发展和建立

最重要的结果之一法国大革命公制是度量衡制度的建立。

欧洲科学家多年来一直在讨论建立一种新的、合理的、统一的系统,以取代使科学和商业交流变得困难的国家和地区变体的必要性。第一个接近最终成为公制单位的提议早在1670年就提出了。加布里埃尔·穆顿是里昂圣保罗教堂的牧师,法国他和一位著名的数学家和天文学家提出了一种线性测量方法,该方法基于一分经度的弧,并将其细分为小数。木桐的建议包含了公制的三个主要特征:十进制、有理前缀和地球的测量作为定义的基础。讨论了木桐的提议,修改,批判,主张了120年才垮台巴士底狱和创造国民大会使之成为一种政治可能性。1790年4月,议会最重要的成员之一,查尔斯-莫里斯·塔列朗他介绍了这一主题,并引发了一场辩论,最终向英国政府颁布了一项指令法国科学院准备报告。经过几个月的研究,该学院建议,通过巴黎子午线的长度是确定从北极赤道这段距离的1/ 1000000称为这就构成了一个新的十进制线性系统的基础,而且,从一立方米水的重量可以推导出一个新的重量单位。提出了小数倍数和小数子倍数的前缀列表。国民议会支持报告并指示进行必要的经向测量。

1791年6月19日,一个由12位数学家、测地学家和物理学家组成的委员会与他会面路易十六他正式表示同意。下一个一天年,国王试图逃离法国,被逮捕,回到巴黎,并被囚禁;一个一年后来,在他的牢房里,他发布了一份公告,指示了几位科学家,包括琼Delambre而且皮埃尔Mechain进行必要的计算以确定米的长度。科学家和工程师在这段时间里进行了初步研究;Delambre和Mechain现在开始测量距离子午线从西班牙巴塞罗那到法国北部的敦刻尔克。调查证明是艰巨的;国内和国外的战争严重阻碍了这项行动,以至于它在六年后才完成。当德朗布尔和梅尚在实地斗争时,巴黎正在制定行政细节。1793年,根据已有的大地测量数据,建造了一个临时米。1795年,法国坚决决定采用公制。新法律定义了长度、质量和容量标准,并列出了倍数和子倍数的前缀。1799年6月,随着Delambre和Mechain确定的标准米制正式提交大会,公制成为事实。新制度的座右铭是“为了所有人,永远”。

标准米是由Delambre-Mechain测量得出的“地球子午象限的千万分之一”。的(质量的基本单位)等于立方的质量厘米在最高温度下的纯水密度(4°C或39.2°F)。一种铂圆柱称为公斤被宣布为1000克的标准。

被定义为一个立方体的体积,每边的长度为1分米,或10厘米。

被定义为面积等于a广场每边10米。在实践中公顷100公顷成为土地计量的主要单位。

立方米被定义为体积单位,等于一立方米。

所有单位的倍数和子倍数的名称是统一的,基于希腊语和拉丁语的前缀。

米制征服了欧洲促进法国大革命的军事胜利和拿破仑,但它需要很长一段时间来克服习惯系统的惯性。甚至在法国,拿破仑也发现颁布法令允许使用旧的是一种权宜之计中世纪的系统。尽管如此,在两个并存的系统之间的竞争中,度量的优势被证明是决定性的;1840年,公制在法国被确立为合法的垄断货币,从那时起,公制在全世界的发展一直是稳定的,尽管值得注意的是,在许多情况下,公制是在政治动荡的过程中采用的,就像在法国最初采用公制时一样。值得注意的例子有拉丁美洲,苏联美国和中国。在日本米制的采用是伴随着和平而深远的政治变革而来的1868年的明治维新

英国,英联邦在其他国家和美国,公制的进步是显而易见的。的美国成为1875年米制公约的签署国,并收到了国际米制公约的副本原型1890年米制和国际千克原型。三年后,英国度量衡办公室宣布,米和千克的原型单位将被视为基本标准,以此为基础,英国的常用单位——英国的公制单位——将以米和千克为基础院子里英镑,将得到。

整个20世纪,公制在商业和社会的各个领域的使用行业在英国和美国自发增长;在科学和医学领域,它几乎被普遍使用。汽车、电子、化工等电力各行各业都至少在一定程度上采用了计量标准,验光和摄影等领域也是如此。美国国会和英国议会已经提出了采用度量标准的立法建议。1968年,前者通过了一项法案,要求开展一项调查、研究和调查计划,以确定米制在世界范围内使用的增加对美国的影响。1971年7月,该计划以一份提交给国会的报告结束,报告指出,“根据美国公制研究中收集的证据,本报告建议美国改用国际公制”(D.V. De Simone,度量美国:一个时代已经到来的决定).议会走得更远,制定了一项长期的转型计划。

国际单位制

就像最初的概念公制是从科学家们在处理中世纪公制时遇到的问题中发展出来的,所以一个新的公制是从这些问题中发展出来的社区面对子系统的激增临时为特殊服务学科.与此同时,人们早就知道,18世纪的原始标准并没有精确到20世纪科学操作所要求的程度;需要新的定义。经过长时间的讨论,11日度量衡大会(第11届CGPM)于1960年10月在巴黎召开会议,制定了新的国际单位制(缩写为SI)。SI由后续修订会的的规定。已采用和确定了下列基本单位:

长度:

自1983年起被定义为光在真空中在1/299,792,458秒内走过的距离。

质量公斤

质量单位的标准是公斤,是由铂铱合金制成的圆柱体国际度量衡局,位于巴黎附近的Sèvres。一份副本,由国家标准和技术研究所是美国的质量标准。

千克是单位单位中唯一的单位工件.然而,1989年,人们发现保存在Sèvres的原型比其他标准千克的复制品轻了50微克。为了避免用质量不断变化的物体来定义千克的问题,2018年CGPM同意从2019年5月20日起,千克将不再由物理工件来定义,而是由一个基本原理来定义物理常数.选择的常数是普朗克常数,定义为6.62607015 × 10−34焦耳第二。1焦耳等于1千克乘以米的平方每秒的平方。因为秒和米已经根据铯谱线的频率来定义了光速,然后通过精确测量普朗克常数来确定千克。

时间:第二个

第二个定义为持续时间在与特定的转变或变化相关的9,192,631,770个辐射周期中能量水平,即铯-133原子。

电流:安培

安培的大小定义为当前的当它通过两根在自由空间中间隔一米的长平行导线时,会在两根导线之间产生2 × 10的力(由于它们的磁场)−7牛顿(牛顿力的单位,约等于每米长度的0.2磅。然而,在2018年,CGPM同意从2019年5月20日起,安培将被重新定义元电荷等于1.602176634 × 10−19库仑

热力学温度开尔文

热力学,或者开尔文, SI所用的温标有原点或零点绝对零度在水的三重点(冰、液态水和水蒸气处于平衡状态的温度和压力)处有一个固定点,定义为273.16开尔文。的摄氏温标派生的从开尔文标度。三点被定义为摄氏刻度上的0.01度,大约是摄氏刻度上的32.02度华氏温标.然而,在2018年,CGPM同意从2019年5月20日起,开尔文将被重新定义玻尔兹曼常数等于1.380649 × 10−23焦耳/开尔文。

物质的数量:摩尔

摩尔被定义为含有与12克碳-12相同数量的化学单位(原子、分子、离子、电子或其他特定实体或实体组)的物质的量。然而,在2018年,CGPM同意从2019年5月20日起,鼹鼠将被重新定义阿伏伽德罗常数等于6.02214076 × 1023每摩尔。

光(发光)强度:烛光

烛光定义为发光强度在一个给定的方向上发出频率540 × 10的单色辐射12赫兹它的辐射强度方向相同1/683瓦特球面度(单位立体角)。