Metrisk
Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 7. januar 2022; verifikation kræver 21 redigeringer .Det metriske system er fællesbetegnelsen for det internationale decimalsystem af enheder baseret på brugen af meter og kilogram . I løbet af de sidste to århundreder har der været forskellige versioner af det metriske system, der adskiller sig i valget af grundlæggende enheder . I øjeblikket er det internationale system af enheder (SI) universelt anerkendt. Med nogle forskelle i detaljer er elementerne i systemet de samme over hele verden. Metriske enheder er meget brugt rundt om i verden både til videnskabelige formål og i hverdagen. I øjeblikket er det metriske system officielt vedtaget i alle lande i verden, undtagen USA , Liberia og Myanmar(Burma). Myanmar planlægger at skifte til det metriske system i de kommende år.
Den største forskel mellem det metriske system og de traditionelle systemer, der blev brugt tidligere , er brugen af et ordnet sæt af måleenheder. For enhver fysisk mængde er der kun én hovedenhed og et sæt af submultipler og multipla, dannet på en standard måde ved hjælp af decimalpræfikser . Dette eliminerer besværet ved at bruge et stort antal forskellige enheder (såsom tommer , fod , fadens , miles osv.) med komplekse konverteringsregler imellem dem. I det metriske system reduceres konverteringen til at gange eller dividere med en potens på 10 , altså en simpel permutation af decimaltegnet .
Der blev gjort forsøg på at indføre metriske enheder til måling af tid (ved at dividere en dag, for eksempel med millidage) og vinkler (ved at dividere en omdrejning med 1000 milliturn eller med 400 grader ), men de lykkedes ikke (selvom grader senere blev fundet ret brede anvendelse til måling af vinkler i geodæsi ). I øjeblikket bruger SI sekunder (delt med millisekunder osv.) og radianer.
Ulemper ved traditionelle målesystemer
Traditionelle europæiske systemer med grundlæggende måleenheder blev lånt fra gamle romerske enheder .
Traditionelle måleenheder afspejlede en persons visuelle rum gennem forståelige størrelser (trin, finger, albue osv.) Det samme gælder for måling af vægt stoffer og genstande. I traditionelle måleenheder bruger hver gruppe sine egne separate enheder - til væsker, faste stoffer, apoteker og smykker.
Længde enheder . Overvej et eksempel baseret på det kejserlige (engelske) system .
Den gamle romerske måleenhed "finger" - tomme , "fod" - fod , "tusind dobbelttrin" (det vil sige venstre og højre fod) - mile . Præmetriske måleenheder afspejlede det personlige og visuelle rum for en person fra middelalderen. Tommer målte afstande inden for sigtelinjen (1-2 meter). Mindre størrelser blev målt i streger . Med opfindelsen af forstørrelsesglasset begyndte prikker at blive aktivt brugt . Milen blev grænsen for det visuelle rum . I det kejserlige målsystem optrådte to længdeenheder, de såkaldte. "nybegyndere". En af dem er en gård , som var lig med afstanden fra næsetippen af Hans Majestæt den engelske kong Edgar til spidsen af langfingeren på den udstrakte hånd. Den anden enhed - mil - svarende til 1/1000 af en tomme, blev opfundet af Joseph Whitworth , som foreslog brugen af decimaldelinger af kejserlige enheder i teknik. Whitworths idé (oversættelse af imperiale enheder til decimalmål) blev ikke udbredt, da den blev implementeret i det metriske system meget mere enkelt og effektivt. Dog bruges milen i USA i elektronik og tynde metalmålinger, for dem, der er vant til kun at måle længder i imperialistiske enheder.
Volumenheder . For at måle vandkapaciteten i det førrevolutionære Rusland blev der brugt forskellige mængder på forskellige tidspunkter, for eksempel en spand , krus og kopper . Hver af disse måleenheder afspejlede kapaciteten af de retter, som håndværkerne satte til salg. Stærke drikke var et separat område for brug af volumener i Rusland. Der var en bred vifte af typer foranstaltninger til stærke drikke - en kosushka , en firkant, en shkalik , en halv -damask, en damask, en vinflaske , en vodka-flaske , en spand osv. I værtshuse og restauranter, specielle retter af deres volumen blev brugt til at måle alkohol. Mellem målingerne var der deres egne forhold i form af hele tal eller brøker. For eksempel var en kosushka lig med fem skalaer, to kosushka var lig med en flaske vodka. En vinflaske var lig med 1/16 af en spand, og en vodkaflaske var lig med 1/20. Det vil sige, at der ikke var noget integreret system til at måle volumen af væsker, der var kun separate forhold mellem volumener, gennem heltal (eller heltal fraktioner), hvor basisenheden var en beholder til væsker lavet af mesteren.
Massenheder . I det førrevolutionære Rusland blev massen af varer og korn målt i puds , partier , pund (hryvnias), spoler og aktier . Konventionelt var andelen lig med vægten af et speltkorn . Spolen var lig med vægten af en guldmønt udstedt i Rus'. Partiet var lig med vægten af 3 spoler (ca. 12 gram). Et pund svarede til omkring 400 gram eller 96 spoler. Desuden, indtil Peter 1's tid, blev pundet kaldt Hryvnia, Peter 1 tog det engelske pund som grundlag . En pud (ca. 16 kg) var lig med 40 pund. Det vil sige, at i Rusland var massemålingsenheder forbundet med forskellige konverteringssystemer (3, 40, 96), nogle af dem, såsom pund (plus farmaceutiske enheder), blev lånt fra England for nemheds skyld ved beregning i handle med det. Dette bekræftede disse enheders kunstighed, da de ikke havde en naturlig basisenhed, som de var bundet til og let genberegnet.
Det metriske system af foranstaltninger formåede fuldstændig at løse ovenstående problemer. Decimalsystemet lavede en nem genberegning af sine egne enheder gennem en permutation af kommaet, løste spørgsmålet om måling af både mikrokosmos og makrokosmos, desuden i alle proportioner takket være præfikser.
I starten, da de udviklede metriske måleenheder, motiverede en gruppe forskere deres aktiviteter ved at udvikle et nyt målesystem, ikke så meget for Frankrig, men for hele menneskeheden. Derfor, på jagt efter en definition af den universelle enhed af det nye målersystem , udledte videnskabsmænd det eksperimentelt som en ti-milliontedel af meridianen (fra polen til ækvator), der løber gennem Paris, det vil sige, at det ikke er en engelsk yard lig med længden af kongens hånd fra næsetippen, men en naturlig enhed. Brugen af græske navne som grundlæggende navne (som det er sædvanligt i mange grene af videnskaben) bidrog til, at andre lande har vedtaget navne uden problemer.
Et eksempel på det rigtige (internationale) valg til at skabe et nyt målesystem blev vist af Holland. I Napoleonstiden var Holland en del af Frankrig, da der i dens vedhæftede del blev indført franske måleenheder der ( leu, toise , livres osv.). I 1817 blev Kongeriget Nederlandene selvstændigt, og dekretet af 27. marts 1817 var opgivelsen af de franske måleenheder og tilbagevenden til de oprindelige hollandske. Men de hollandske måleenheder blev bragt til metriske enheder, det vil sige, at Holland forlod de metriske systemer som basis, og genkendte dem.
Historie
1700-tallet
Det metriske system voksede ud af de dekreter, der blev vedtaget af Frankrigs nationalforsamling i 1791 og 1795 for at definere måleren som en ti milliontedel af en fjerdedel af Jordens omkreds (fra nordpolen til ækvator ) langs meridianen , der går igennem Paris - Paris-meridianen [1] .
I 1790 foreslog franskmændene Storbritannien og USA at etablere en enkelt længde på en meter, svarende til længden af et pendul med et slag på 1 sekund (det vil sige med en svingningsperiode på 2 sekunder). Det britiske parlament og den amerikanske kongres afviste dette forslag på grund af manglende enighed om, hvilken breddegrad pendulet skulle måles på. Hvert land ønskede at bruge meridianen, der løber gennem deres land. Derfor besluttede franske forskere at gå til definitionen af måleren på egen hånd.
Den 7. april 1795 blev det metriske system først dannet og officielt vedtaget i fransk lov [2] . Den definerede seks decimalenheder:
De første decimalpræfikser blev også defineret, som senere blev til SI-præfikser . I december 1799 blev der vedtaget en lov i Frankrig, hvorefter det metriske system blev det eneste i landet.
1800-tallet
I 1832 foreslog den tyske videnskabsmand Carl Friedrich Gauss i fysik et nyt system af CGS -mål (centimeter-gram-sekund), som var bundet til milligram og millimeter. Således introducerede Gauss metriske enheder i videnskaben. Siden hans arbejde er det metriske system blevet accepteret af det videnskabelige samfund som basis i videnskabelig forskning.
Ved dekret udstedt den 4. juli 1837 blev det metriske system erklæret obligatorisk i alle kommercielle transaktioner i Frankrig. Det har gradvist fortrængt lokale og nationale systemer andre steder i Europa og er blevet lovligt accepteret i Storbritannien og USA .
I 1861 foreslog en gruppe britiske videnskabsmænd modellen for indbyrdes forbundne enheder . Med udgangspunkt i prototypen af CGS skabt af Carl Gauss med mekaniske enheder (længde, masse, tid), foreslog de at forbinde termiske og elektriske enheder med dem. I en rapport fra 1863 [3] introducerede de begrebet et holistisk system af enheder, ifølge hvilket enhederne længde, masse og tid blev defineret som "fundamentale enheder" (i dag kendt som basisenheder). Alle andre måleenheder kan udledes (deraf afledte enheder) fra disse basisenheder. Meter, gram og sekund blev valgt som basisenheder.
Ved at definere måleren som en ti-milliontedel af en fjerdedel af jordens meridian, søgte skaberne af det metriske system at opnå invarians og nøjagtig reproducerbarhed af systemet. De tog et gram som en masseenhed og definerede det som massen af en milliontedel af en kubikmeter vand ved dets maksimale tæthed . For at lette brugen af nye enheder i hverdagen blev der skabt metalstandarder , der gengiver disse ideelle definitioner med den største nøjagtighed.
Det blev hurtigt klart, at metalstandarder for længde kunne sammenlignes med hinanden, hvilket indførte en meget mindre fejl, end når man sammenligner en sådan standard med en fjerdedel af jordens meridian. Derudover blev det klart, at nøjagtigheden af at sammenligne metalmassestandarder med hinanden er meget højere end nøjagtigheden af at sammenligne en sådan standard med massen af det tilsvarende volumen vand.
I denne henseende besluttede den internationale kommission for måler i 1872 at tage "arkivmåleren" opbevaret i Paris "som den er" som standard for længden. På samme måde tog kommissionsmedlemmerne det arkiverede platin-iridium kilogram som massestandard, "i betragtning af, at det simple forhold, der blev etableret af skaberne af det metriske system, mellem en vægtenhed og en volumenhed, repræsenterer det eksisterende kilogram med en nøjagtighed, der er tilstrækkelig til almindelige anvendelser i industri og handel, og nøjagtig videnskab behøver ikke et simpelt numerisk forhold af denne art, men en yderst perfekt definition af dette forhold.
Den 20. maj 1875 underskrev sytten lande meterkonventionen, og denne aftale etablerede proceduren for koordinering af metrologiske standarder for verdens videnskabelige samfund gennem International Bureau of Weights and Measures og General Conference on Weights and Measures .
Den nye internationale organisation tog straks fat på udviklingen af internationale standarder for længde og masse og overførsel af deres kopier til alle deltagende lande.
20. århundrede
Baseret på det metriske system blev International System of Units (SI) udviklet og vedtaget i 1960 af XI General Conference on Weights and Measures [4] . I løbet af anden halvdel af det 20. århundrede gik de fleste lande i verden over til SI-systemet.
Slutningen af det 20.-21. århundrede
I 1990'erne førte den udbredte brug af computer- og husholdningsapparater fra Asien, hvor der ikke var nogen instruktioner og inskriptioner på russisk og andre sprog i de tidligere socialistiske lande, men var tilgængelige på engelsk, til forskydningen af det metriske system inden for en række teknologiområder. . Så størrelserne på cd'er, disketter, harddiske, diagonalen af skærme og fjernsyn, digitale kameramatricer i Rusland er normalt angivet i tommer , på trods af at det originale design normalt er lavet i det metriske system. For eksempel er "3,5"-harddiske faktisk 90 mm brede [5] , cd'er og dvd'er er 120 mm i diameter. Alle computerblæsere bruger det metriske system (80 og 120 mm). Det mest populære amatørfotoformat, 4R (kendt i USA som 4x6 tommer og i metriske lande som 10x15 cm) er knyttet til millimeteren og måler 102x152 mm i stedet for 101,6x152,4 mm.
Til nutiden[ hvad? ] tid, er det metriske system officielt vedtaget i alle lande i verden, undtagen USA, Liberia og Myanmar (Burma). Det sidste land, der gennemførte overgangen til det metriske system, var Irland (2005). I Storbritannien og Saint Lucia er overgangen til SI stadig[ hvad? ] er endnu ikke færdig. I Antigua og Guyana er denne overgang faktisk langt fra forbi. Kina, som har fuldført denne overgang, bruger ikke desto mindre gamle kinesiske navne til metriske enheder. I USA er SI-systemet vedtaget til brug i videnskab og fremstilling af videnskabelige instrumenter, for alle andre områder (undtagen farmakologi er alle lægemidler kun mærket i henhold til SI-systemet) - den amerikanske version af det engelske system af enheder .
På nuværende tidspunkt[ hvad? ] øjeblik i Myanmar anvendes tre målesystemer. Den første er indfødt burmeser, den anden er imperial (engelsk), den tredje er metrisk. De to første er meget udbredt i landet. Det metriske system bruges hovedsageligt i handel med andre lande. Problemet med at skifte til det metriske system anses for at være de myanmarske myndigheders manglende politiske vilje, da dette kræver en betydelig indsats (udstedelse af lærebøger, uddannelse af befolkningen og embedsmænd) og investeringer (f.eks. udskiftning af vægte og måleinstrumenter). Fra og med 2014 er der blevet annonceret planer om at forberede sig til metrikering inden 2019 med hjælp fra det tyske nationale metrologiinstitut.
Liberia bruger to målesystemer: Imperial (US) og metrisk. Liberias regering har annonceret en gradvis overgang til det metriske system (datoer ikke angivet). På nuværende tidspunkt[ hvad? ] gang i deres rapporter bruger regeringen begge systemer.
Det metriske system i det russiske imperium, USSR
Det metriske system af foranstaltninger blev godkendt til brug i Rusland (valgfrit) ved loven af 4. juni 1899, hvis udkast blev udviklet af D. I. Mendeleev og indført som et obligatorisk dekret fra den provisoriske regering af 30. april 1917, og for USSR - ved et dekret Council of People's Commissars of the USSR af 21. juli 1925.
Ud over det metriske system af foranstaltninger i Den Russiske Føderation bruges der stadig en ikke-metrisk enhed - millimeter kviksølv . I USSR i 80'erne blev der foretaget en overgang i informationsfeltet til hektopascals , men senere blev en tilbagevenden til mm gennemført. rt. kolonne [6] [7] , bortset fra lufttransportsfæren, hvor værdien af atmosfærisk tryk under forhandlinger mellem flyveledere og besætninger overføres over luften i hektopascal.
Det metriske system i USA
I USA bruges det metriske system af enheder forskelligt i forskellige brancher. For eksempel er det metriske system dominerende på det videnskabelige område, med undtagelse af en række sektioner, såsom meteorologi og geologi, hvor traditionelle kejserlige enheder hovedsageligt anvendes : temperatur måles i grader Fahrenheit , tryk - i tommer kviksølv , vindhastighed - i knob . Andre områder, såsom byggeri, bruger udelukkende det kejserlige system af enheder . Der er også hybridapplikationer, for eksempel er speedometre lavet med to kombinerede skalaer, der samtidigt viser miles i timen og kilometer i timen.
Inde i USA er der både tilhængere af metrificering (overgang til det metriske system) og modstandere. I 2013 blev der fremsat et lovforslag i staten Hawaii , der foreslog at gøre det metriske system obligatorisk i denne stat. I 1992 forsøgte nogle medlemmer af Kongressen at lovgive brugen af det metriske system på føderale motorveje.
Inden for USA er de mest sandsynlige årsager til modstand mod metrifikation to:
Den første er den samme, der opstod i Frankrig efter den lovgivende indførelse af måleren , da almindelige mennesker ikke accepterede nye enheder og brugte de gamle velkendte fødder, ligaer og livres. Det tog mere end 40 år for de nye enheder at nå den almindelige befolkning og blive naturlige. Det samme skete i Rusland, som efter at have underskrevet den metriske konvention i 1875 i praksis næsten overalt (med en række undtagelser) brugte det traditionelle målesystem og først i 1918 under sovjetisk styre gik over til obligatorisk brug af det metriske system. Hvis man læser russiske emigranters erindringer efter revolutionen i 1917, bruger de versts, sazhens osv. enheder i deres erindringer.
Den anden grund er, at USA er den økonomiske og teknologiske leder i verden, og repræsentanter for imperialistisk tænkning mener, at det ikke er godt for den amerikanske "trendsetter" at tilpasse sig andre, selvom dette vil medføre håndgribelige fordele [8] . Dette bekræftes for eksempel i USAs modvilje mod at skifte fra Letter - papirstørrelsen til det matematisk begrundede billedformat og accepteret af alle andre lande i verdens papirformat i henhold til ISO 216-standarden .
Det metriske system i luftfart, rum og maritime
På trods af den udbredte brug af det metriske system i verden, er situationen i nogle brancher helt anderledes. Så historisk, inden for luftfart (civil) og i maritime anliggender, bruges et forældet system af foranstaltninger baseret på fod og miles. Samtidig har ICAO (International Civil Aviation Organisation) en fast holdning til den ubetingede tilbagetrækning af ikke-metriske enheder fra luftfartspraksis [9] . I luftfarten bruges et rent metrisk system i Sverige, Rusland, Kina og nogle andre lande, hvilket nogle gange skaber en vis misforståelse mellem flyveledere og piloter.
Men i rumindustrien, inklusive USA ( NASA ), har der været en fuldstændig overgang til det metriske system.
Præfikser for multipla og submultipler
| mangfoldighed | Konsol | Betegnelse | Eksempel | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Russisk | international | Russisk | international | ||
| 10 1 | klangbund | Deca | Ja | da | dal - decaliter |
| 10 2 | hekto | hekto | G | h | hPa - hektopascal |
| 10 3 | kilo | kilo | til | k | kN - kilonewton |
| 10 6 | mega | mega | M | M | MPa - megapascal |
| 10 9 | giga | giga | G | G | GHz - gigahertz |
| 10 12 | tera | tera | T | T | TV - teravolt |
| 10 15 | peta | peta | P | P | Pflop - petaflop |
| 10 18 | exa | exa | E | E | EB - exabyte |
| 10 21 | zetta | zetta | W | Z | ZeV - zetaelektronvolt |
| 10 24 | yotta | yotta | Og | Y | Ig - yottagramm |
Sammen med de grundlæggende og afledte enheder i det metriske system bruges et standardsæt af præfikser til at danne multipler og submultipler. (Denne idé blev foreslået af Gabriel Mouton , en fransk matematiker og teolog, i 1670 [10] .) For eksempel bruges præfikset "kilo" til at danne en længdeenhed (kilometer), der er 1.000 gange basisenheden. Det internationale system af enheder (SI) anbefaler brugen af standard SI-decimalpræfikser til at danne navne og symboler for multipla og submultipler.
Metriske varianter af traditionelle enheder
Der har også været forsøg på at ændre lidt på de traditionelle enheder, så forholdet mellem dem og metriske enheder bliver enklere; det gjorde det også muligt at slippe af med den tvetydige definition af mange traditionelle enheder. For eksempel:
- metrisk ton (præcis 1000 kg)
- metrisk karat (præcis 0,2 g)
- metrisk pund (præcis 500 g)
- metrisk fod (præcis 300 mm)
- metrisk tomme (præcis 25 mm)
- metriske hestekræfter (præcis 75 kgf m/s)
- metrisk donum (præcis 1000 m²)
Nogle af disse enheder har slået rod; på nuværende tidspunkt i Rusland betegner "ton", "carat" og "hestekræfter" uden specifikation altid de metriske versioner af disse enheder.
Noter
- ↑ Decret relatif aux poids et aux mesures. 18 germinal an 3 (7. april 1795) // Website Smdsi.quartier-rural.org (utilgængeligt link) . Hentet 17. maj 2015. Arkiveret fra originalen 25. februar 2013.
- ↑ Dekret om indførelse af det metriske system (fr) (utilgængeligt link) . Hentet 23. juni 2018. Arkiveret fra originalen 17. august 2016.
- ↑ Rapporter fra udvalget for elektriske standarder udpeget af den britiske sammenslutning for videnskabens fremme
- ↑ SI-brochuren Arkiveret 26. april 2006 på Wayback Machine Beskrivelse af SI på webstedet International Bureau of Weights and Measures
- ↑ "Computer"-størrelserne på 3,5 og 5,25 tommer er ikke bundet til millimeteren, men til enheden på 1,75 tommer, så de er præcis 2U og 3U.
- ↑ Hektopascal. Hvem husker? Hvorfor? . Hentet 25. maj 2020. Arkiveret fra originalen 17. september 2019.
- ↑ 1 hPa = 0,75 mmHg Kunst. : fuglekikker - LiveJournal . Hentet 25. maj 2020. Arkiveret fra originalen 5. august 2020.
- ↑ solomon592d. Hvorfor Amerika stadig bruger Fahrenheit-skalaen. Vox på russisk (30. oktober 2017). Hentet: 25. maj 2018.
- ↑ Bilag 5 til "Konventionen om international civil luftfart", kapitel 4 . Hentet 20. juni 2014. Arkiveret fra originalen 13. oktober 2014.
- ↑ O'Connor, John J.; Robertson, Edmund F., "Johannes Kepler", MacTutor History of Mathematics-arkivet, University of St. Andrews . Hentet 18. november 2011. Arkiveret fra originalen 21. september 2013.
Links
- Metrisk system af mål og vægte // Small Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron : i 4 bind - St. Petersburg. , 1907-1909.
- Dekret fra Den Russiske Føderations regering af 31. oktober 2009 N 879 om godkendelse af forordningen om mængdeenheder tilladt til brug i Den Russiske Føderation
- En kort historie om SI
- Imperial og metrisk automatiske konverteringer
- NASA skifter fuldstændigt til det metriske system // Compulenta
- Belobrov V. A. (2019). Målerens historie (kort version) , Målerens historie (fuld version)
 Ordbøger og encyklopædier |
|
|---|---|
| I bibliografiske kataloger |
| Foranstaltningssystemer | ||
|---|---|---|
| Metrisk | ||
| Naturlige systemer af enheder |
| |
| Fælles systemer |
| |
| Traditionelle målesystemer |
| |
| gamle systemer |
| |
| Andet |
| |