ная проницаемость вакуума в другой системе положены равными безразмерным единицам. Результатом этого стало то, что все электрические и магнитные величины приобрели дробную размерность. Например, в системе СГСЭ магнитная индукция приобрела размерность см3/2г,/2, а в системе СГСМ эта же физическая величина имеет размерность см1/2т1/2с_1. Спрашивается, какой физический смысл имеет грамм, возведенный в степень 1/2, или сантиметр, возведенный в степень 3/2? Но в подобных степенях находятся в этих системах единиц все электрические и магнитные величины. Таким образом, всякий физический смысл из этих систем единиц для электрических и магнитных величин выхолощен. Тот факт, что во многих физических расчетах до сих пор используется система СГС, говорит о том, что физическая сторона явлений авторов этих расчетов не интересует...
В 1901 г. итальянский физик Дж.Джорджи предложил систему единиц, основанную на метре, килограмме, секунде и одной электрической единице (позднее был выбран ампер), появилась система МКСА. Все остальные величины были производными. В этой системе единиц впервые появилась возможность избежать дробных степеней в размерностях физических величин.
Международная система единиц физических величин СИ, в основу которой легла метрическая система мер, была принята в 1960 г. 11-й Генеральной конференцией по мерам и весам. Эта система единиц разработана с целью замены сложной совокупности систем единиц и отдельных внесистемных единиц, сложившихся на основе метрической системы мер, и упрощения пользования единицами. Достоинствами системы СИ являются ее универсальность (охватывает все отрасли науки и техники) и когерентность, т.е. согласованность производных единиц, которые образуются по уравнениям, не содержащим коэффициентов пропорциональности. Блогодаря этому при расчетах в формулы не требуется вводить коэффициенты пропорциональности.
Все единицы в системе СИ делятся на основные, дополнительные и производные. Три основные единицы - метр, килограмм, секунда - позволяют образовывать когерентные производные единицы для всех величин, имеющих механическую природу, остальные добавлены для образования производных единиц величин, не сводимых, как считалось, к механическим: для электрических и магнитных - ампер, тепловых - кельвин, световых - кандела и величин физической химии и молекулярной физики - моль.
Международная система измерений СИ
Основные единицы:
- длина, выраженная в метрах (м);
- масса, выраженная в килограммах (кг);
- время, выраженное в секундах (с);
а также
- сила электрического тока, выраженная в амперах (А);
- термодинамическая температура, выраженная в градусах (К);
- сила света, выраженная в канделах (кд);
- количество вещества. выраженное в молях (моль).
Дополнительные единицы:
- плоский угол, выраженный в радианах (рад);
- телесный угол, выраженный в стерадианах (ср).
Производные единицы:
площадь [м2], объем [м3], частота [Гц], скорость [м/с],ускорение [м/с2],угловая скорость [рад/с], угловое ускорение [рад/с2], плотность [кг/м3], сила [н] (ньютон), давление [Па] (паскаль), кинематическая вязкость [м2/с], динамическая вязкость [Па/с],работа, энергия, количество теплоты [Дж] (джоуль), мощность [Вт] (ватт), количество электричества [Кл] (кулон), электрическое напряжение, э.д.с. [В] (вольт), напряженность электрического поля [В/м], электрическое сопротивление [Ом] (ом), электрическая проводимость [См] (сименс), электрическая емкость [Ф] (фарада), магнитный поток [Вб] (вебер), индуктивность [Гн] (генри), магнитная индукция [Тл] (тесла), напряженность магнитного поля [А/м], магнитодвижущая сила [А], энтропия [Дж/К], теплоемкость удельная [Дж/кг К], теплопроводность [Вт/м К], интенсивность излучения [Вт/ср], волновое число [м ‘], световой поток [лм] (люмен), яркость [кд/м2], освещенность [лк] (люкс).
По основным мерам созданы воспроизводимые эталоны, которые все время менялись, уточнялись и совершенствовались. В настоящее время за эталоны приняты: эталон метра как «длина, равная 1.650.763,73 длины волны в вакууме излучения, соответствующего переходу между уровнями 2р5 и 5d10 атома криптона 86" (БСЭ, 3 изд., т. 16, с. 167); эталон килограмма - «гиря из платиноиридиевого сплава, имеющая форму цилиндра высотой и диаметром 39 мм» (там же, т. 12, с. 108); эталон секунды - «время, равное 9.192.631.660 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия ,33Cs» (там же, т. 23, с. 192).
Однако теперь наметился принципиально иной подход к выбору основных величин, который тем не менее во многом совпал с уже существующей практикой.
В каждом физическом явлении участвуют три инварианта - материя, пространство и время. В конкретном явлении они проявляются в виде конкретной формы их взаимосвязи, что выражается в виде их размерности. Система измерений СИ, оперирующая мерами инвариантных величин - фактически количеством материи, выраженной мерой массы - кг, пространством, выраженным мерой длины - метром, а также временем, выраженным мерой времени - секундой, является наиболее физической, отражающей реальное положение вещей в мире. В любой физической величине эти меры входят в целочисленных степенях. Необходимо отметить, что реально основными являются только три величины - метр, килограмм, секунда, поскольку только они соответствуют физическим инвариантам.
