国际单位制(The International System of Units),其缩略名称为SI。国际单位制是1960年在巴黎召开的第十一届国际计量大会通过的。
基本单位基于米一千克一秒(MKS)体系。这个体系被称为公制。为什么美国不通用国际单位制?尽管美国科学界使用国际单位制,但美国大众仍然使用传统的英制测量体系。为了转换成公制测量体系,美国政府于1975年颁布了公制转换法案。
尽管该法案的颁布是为了促进人们更多地使用公制,然而该法案的要求不是强制性的,使用公制的做法是自愿的。1988年美国通过综合贸易竞争法案,要求所有的联邦机构于1992年前,所有的贸易活动必须采用公制测量单位。因此,所有持有政府合同的公司不得不使用公制的测量单位。尽管大约60%的美国公司生产公制的产品,英制测量体系似乎仍然是美国占支配地位的测量单位。
谁定义和发展了“米”这个单位?1798年,法国科学家确定米是北极到赤道距离的一千万分之一的距离。在计算了这个距离后,科学家制作了一个铂铱合金米原器测定了1米的准确长度。这个标准一直被使用到1960年,之后形成了更新、更准确的测量米长度的方法。测量质量的标准单位是什么?公制中质量的标准单位是千克。
千克最初被定义为4℃时1立方分米的纯水的质量。人们将与1立方分米水的质量相同的铂质圆柱体定为质量的标准。1889年,铂质圆柱体被铂铱合金圆柱体所取代。这个铂铱合金圆柱体的质量与最初的铂质圆柱体质量非常接近,现在被永久地保存在巴黎附近。秒是如何测量的?原子钟是测量时间最准确的设备。
比如铷原子钟、氢原子钟、氨原子钟和铯原子钟是科学家和工程师用来在全球定位系统(Global Positioning Systems,缩写为GPS)中测量距离以及测量地球旋转的仪器。被用来作为秒数标准的最稳定的测量钟是铯-133原子钟。1秒被定义为铯-133原子振荡9192631770周经历的时间。
第一个钟表是什么?最早测量时间的方法是公元前3500年,当时人们使用一种叫做日晷的仪器。这种仪器由指针和圆盘组成。指针垂直地穿过圆盘中心。当太阳光照在日晷上时,指针的影子就会投向圆盘。通过测量一天中影子的相对位置就能记录一天的时间。后来在公元前3世纪时,天文学家贝罗索斯(Berossus)发明了第一个半球状日晷,这种半球状的日晷取代了原有的日晷。
当天空中没有太阳时,日晷就不能测定时间,这是日晷明显的缺点。为了补救这一问题,人们制造了凹口蜡烛。后来,沙漏和水钟(滴漏计时器)很流行。希腊发明家亚历山大城的特西比乌斯(Ctesibius)也在公元前3世纪制造了一种原始的机械钟,它使用齿轮来保持准确的时间。公制的前缀代表了什么意思?在公制体系中,前缀用来表示10的幂。
10旁边的指数值代表了十进位应该向右移动的位数(如果这个数字是正数)。当数字是负数时,指数代表了十进位向左移动的位数。下面是经常使用的公制中的前缀。