Системи одиниць, їх становлення. Системи одиниць – попередники СІ

Творцем першої системи одиниць був німецький математик К. Гаусс (1777-1855). У своїй роботі “Напруга земної магнітної сили, приведена до абсолютної міри” Гаусс показав, що коли вибрати незалежно одні від одних одиниці деяких величин, то на їх основі з допомогою фізичних законів можна встановити одиниці всіх величин, які входять у відповідний розділ фізики. Вибравши в якості основних одиниць міліметр, міліграм, секунду Гаус побудував систему одиниць, яку назвали абсолютна система одиниць.

Вебер поширив систему Гаусса на область електричних величин. В системі Гаусса електричні та магнітні величини виражалися через LMT.

Система СГС

В шістдесятих роках за пропозицією У. Томсона (Кельвін) комітет з електричних еталонів Британської асоціації розвитку наук, у склад якої входили Максвел, Джоуль, Сіменс розробив систему одиниць СГС з основними одиницями см, г, с.

Система одиниць СГС виявилася зручною для фізичних досліджень і отримала визнання на І Міжнародному конгресі електриків (1881 р.). На цьому конгресі були встановлені похідні одиниці електричних і магнітних величин системи СГС.

На основі системи СГС виникло сім систем одиниць електричних та магнітних величин: СГСЕ, СГСМ, СГС(симетрична), , ,СГСФ,СГСБ.

СГСЕ, СГСМ і СГС(симетрична) будуються лише на трьох основних одиницях (см, г, с).

Одиниця сили 1 дина = 1 г·см/с²; одиниця енергії 1 ерг = 1 г·см²/с².

В основу побудови електростатичної системи одиниць був покладений закон Кулона для електричних зарядів. Вважалося ε₀ =1. Всі електричні одиниці СГСЕ визначали через одиницю кількості електрики. Одиницям системи СГСЕ не були присвоєні спеціальні найменування, розмір їх виявився незручним для практичного використання, їх використовують головним чином у теоретичній фізиці.

В основу побудови електромагнітної системи одиниць був покладений закон кулона для магнітних зарядів (поняття магнітного заряду використовували за аналогією з електричними зарядами). У цій системі μ₀=1. Всі одиниці системи СГСМ визначалися за одиницею сили струму. Конгрес запропонував назви одиниць:

Міжнародна система одиниць СІ

Інтенсивний розвиток промисловості і науки, а також розширення торгівельних зв’язків між різними країнами уXIXстолітті були основними причинами, які стимулювали створення і прогрес метрології як науки і постановку в якості основної її проблеми створення єдиної міжнародної системи одиниць, яка б охоплювала всі області вимірювань.

Вчені різних країн більше ста років працювали над створенням такої універсальної системи одиниць вимірювань, яка була б побудована з урахуванням найбільш строгих метрологічних вимог і яка була б придатна для міжнародних відносин.

Це питання розглядалося на IX (1948р.), Х (1954р.) і XI (жовтень 1960р.) Генеральних конференціях з міри і ваги. На Одинадцятій генеральній конференції з міри і ваги було прийнято рішення про встановлення для міжнародних відносин практичної системи одиниць вимірювань з шістьма основними одиницями, а саме: одиниця довжини - метр, одиниця маси - кілограм, одиниця часу - секунда, одиниця температури - кельвін, одиниця сили струму - ампер, одиниця сили світла - кандела. Пізніше було введено ще одну основну одиницю - одиниця кількості речовини - моль.

Цій універсальній системі одиниць присвоєно назву “ Міжнародна система одиниць вимірювань ”, міжнародне позначення - SI, українське - СІ.

У СІ було введено дві додаткові одиниці: одиниця плоского кута - радіан, і одиниця тілесного кута – стерадіан.