Справочники. Словари. Энциклопедии

 Энциклопедический словарь юного техника

Под единицей какой-либо физической величины понимается конкретное ее значение, с которым сравниваются другие значения той же величины при ее количественной оценке. Вплоть до конца XVIII в. п Европе имелось великое множество не согласованных между собой единиц величин. Как говорится, каждый мерил на свой аршин. Чем только не измеряли: и пядью (расстояние между большим и указательным пальцами), и тремя ячменными зернами, составляющими дюйм, и л о к -т я м и, и волосом мула, и кушаком короля, и жезлом короля, и туазом — железным стержнем! Существовало до сотни различных единиц длины — футов и свыше сотни различных единиц веса — фунтов: в каждой стране свои футы и фунты. Это мешало развитию торговых и культурных связей. Возникла потребность в установлении единых мер.

Ученые решили, что единицы величин должны быть взяты непосредственно из природы. Тогда они станут международными, как единицы времени, с самого начала одинаковые у большинства народов. В 1790 г. во Франции был утвержден декрет о реформе мер. За единицу длины был принят метр — одна десятимиллионная часть четверти Парижского меридиана (т. е. расстояние от полюса до экватора), за единицу массы — килограмм, масса 1 дм. воды при 4° G. Эта метрическая система мер была первой системой связанных между собой единиц. Но она позволяла измерять лишь ограниченное число величин: длину, площадь, объем и массу.. Немецкий ученый К.Гаусс в 1832 г. предложил создать совокупность взаимосвязанных единиц, охватывающих более широкий круг измерений. Он показал, что если выбрать несколько независимых друг от друга единиц, то единицы всех остальных физических величин можно определить с помощью физических законов, которые их связывают с ранее выбранными. Например, единицу скорости можно определить, если в качестве основных задать единицу длины и единицу времени. Гаусс в качестве основных единиц выбрал единицы длины, массы и времени — миллиметр, миллиграмм и секунду. - У него скорость измеряется в миллиметрах в секунду. Такая совокупность независимо выбранных основных единиц и образованных с их помощью производных единиц называется системой единиц.

Идея Гаусса оказалась весьма плодотворной, но выбранные им единицы были неудобны для практического употребления. Появились другие системы единиц, которые отличались друг от друга выбором основных единиц. Название каждой системы составлялось из первых букв основных единиц: система СГС — сантиметр, грамм, секунда; система МТС — метр, тонна, секунда; система МКС — метр, килограмм, секунда; с и с-тема МКГС — метр, килограмм-сила, секунда и т. д. Большинство систем было основано на выборе 3 единиц, хотя это и не обязательное условие. Единственный критерий выбора основных единиц — эффективность и целесообразность построенной с их помощью системы. Необходимо также, чтобы сами основные единицы воспроизводились легко и с достаточной точностью.

К середине XX в. сложилось уже много систем единиц. В каждом разделе физики удобной оказывалась своя система, а иногда такой и не находилось. Все это усложняло технические расчеты, затрудняло изучение научных дисциплин, мешало развитию международных научно-технических связей. Поэтому в 1960 г. на XI Международной генеральной 'конференции по мерами весам была утверждена новая система единиц — Международная система единиц, или сокращенно С И. В ней 7 основных единиц: метр (длина), килограмм (масса), секунда (время), ампер (сила тока), кельвин (температура), моль (количество вещества) и кандела (сила света). Кроме того, имеются две дополнительные единицы измерения  угла — радиан   и   стерадиан.   Все остальные единицы — производные, устанавливаются при помощи формул на основе взаимосвязей между физическими величинами. Важнейшие преимущества системы СИ перед всеми остальными — ее универсальность, унифицированность и когерентность, т. е. согласованность основных физических единиц с производными (в переводе с латинского слово «когерентность» означает «находящийся в связи»). Универсальность системы заключается в том, что она охватывает все виды измерений в любой области физики и позволяет полностью отказаться от остальных систем и внесистемных единиц. Унифицированность — в том, что она позволяет использовать одни и те же единицы для различных видов измерений однородных физических величин (например, джоуль — единица работы, механической энергии, электрической энергии, количества теплоты). Когерентность.— в возможности получать все производные единицы из основных делением или умножением без введения числовых коэффициентов, что упрощает запись уравнений и формул в различных областях науки "и техники. Немаловажно и то, что все единицы системы СИ по своим размерам удобны для практического применения. Значительная их часть имела широкое распространение и до введения системы. Основные единицы системы СИ воспроизводятся с более высокой точностью, чем единицы других систем, что повышает общий уровень точности измерений.

В книге, которую вы держите в руках, все единицы даны в системе СИ, в ряде случаев в скобках приведены ранее применявшиеся единицы.