МЕЖДУНАРО́ДНАЯ СИСТЕ́МА ЕДИНИ́Ц

МЕЖДУНАРО́ДНАЯ СИСТЕ́МА ЕДИНИ́Ц (Le Système international d’unités), ко­ге­рент­ная сис­те­ма еди­ниц из­ме­ре­ний, при­ня­тая в 1960 11-й Ге­не­раль­ной кон­фе­рен­ци­ей по ме­рам и ве­сам (ГКМВ). Со­кра­щён­ное обо­зна­че­ние сис­те­мы – $\ce{SI}$ (в рус. транс­крип­ции – СИ). До­ку­мент, рег­ла­мен­ти­рую­щий СИ, со­дер­жит на­име­но­ва­ния и обо­зна­че­ния еди­ниц и де­ся­тич­ных при­ста­вок к ним (см. Доль­ные и крат­ные еди­ни­цы) вме­сте с пра­ви­ла­ми их на­пи­са­ния и ис­поль­зо­ва­ния. С пред­ло­же­ни­ем о раз­ра­бот­ке еди­ной М. с. е. вы­сту­пил в 1948 Ме­ж­ду­нар. со­юз тео­ре­тич. и при­клад­ной фи­зи­ки. М. с. е. раз­ра­бо­та­на с це­лью прак­тич. при­ме­не­ния вме­сто слож­ной со­во­куп­но­сти сис­тем еди­ниц из­ме­ре­ний и отд. вне­сис­тем­ных еди­ниц, сло­жив­шей­ся на ос­но­ве мет­ри­че­ской сис­те­мы мер, и уп­ро­ще­ния поль­зо­ва­ния еди­ни­ца­ми из­ме­ре­ний. СИ раз­ви­ва­ет­ся в со­от­вет­ст­вии с рас­ту­щи­ми ми­ро­вы­ми тре­бо­ва­ния­ми к из­ме­ре­ни­ям всех уров­ней точ­но­сти и во всех об­лас­тях нау­ки, тех­но­ло­гий и дея­тель­но­сти. При этом пе­ре­смат­ри­ва­ют­ся оп­ре­де­ле­ния осн. еди­ниц в свя­зи с раз­ви­ти­ем нау­ки и со­вер­шен­ст­во­ва­ни­ем ме­то­дов вос­про­из­ве­де­ния шкал из­ме­ре­ний с опо­рой на фун­да­мен­таль­ные фи­зи­че­ские кон­стан­ты.

СИ по­строе­на по об­ще­при­ня­тым для сис­тем еди­ниц прин­ци­пам, впер­вые при­ме­нён­ным в 1832 К. Га­ус­сом при по­строе­нии Га­ус­са сис­те­мы еди­ниц. В сис­те­ме ус­та­нав­ли­ва­ют оп­ре­де­ле­ния раз­ме­ров не­сколь­ких осн. еди­ниц (по воз­мож­но­сти не­за­ви­си­мых друг от дру­га). Раз­ме­ры про­из­вод­ных еди­ниц определяют на ос­но­ва­нии урав­не­ний, свя­зы­ваю­щих их с ос­нов­ны­ми и др. про­из­вод­ны­ми еди­ни­ца­ми. Вы­бор осн. еди­ниц и их чис­ло нель­зя обос­но­вать тео­ре­ти­че­ски. Кри­те­ри­ем яв­ля­ет­ся це­ле­со­об­раз­ность прак­тич. ис­поль­зо­ва­ния дан­ной сис­те­мы. Ис­то­ри­че­ски сло­жи­лось так, что осн. еди­ни­ца­ми СИ ста­ли метр, ки­ло­грамм, се­кун­да, ам­пер, кель­вин, кан­де­ла и моль, обо­зна­че­ния ко­то­рых пред­став­ле­ны в табл. 1. Дос­то­ин­ст­ва­ми СИ яв­ля­ют­ся её уни­вер­саль­ность (ох­ва­ты­ва­ет все от­рас­ли нау­ки и тех­ни­ки) и ко­ге­рент­ность, т. е. со­гла­со­ван­ность про­из­вод­ных еди­ниц, ко­то­рые об­ра­зу­ют­ся по урав­не­ни­ям, не со­дер­жа­щим ко­эф. про­пор­цио­наль­но­сти. Бла­го­да­ря это­му при расчётах, если вы­ра­жать зна­че­ния всех ве­ли­чин в еди­ни­цах СИ, в фор­му­лы не тре­бу­ет­ся вво­дить ко­эф­фи­ци­ен­ты, за­ви­ся­щие от вы­бо­ра еди­ниц.

Дли­тель­ное вре­мя еди­ни­цы плос­ко­го уг­ла – ра­ди­ан и те­лес­но­го уг­ла – сте­ра­ди­ан счи­та­лись в СИ до­пол­ни­тель­ны­ми к осн. еди­ни­ца­м для об­ра­зо­ва­ния про­из­вод­ных еди­ниц. В 1995 ре­ше­ни­ем 20-й ГКМВ класс до­пол­нит. еди­ниц ис­клю­чён из СИ, а ра­ди­ан и сте­ра­ди­ан от­не­се­ны к без­раз­мер­ным про­из­вод­ным еди­ни­цам, имею­щим собств. на­име­но­ва­ния и обо­зна­че­ния для ис­поль­зо­ва­ния в обо­зна­че­ни­ях про­из­вод­ных еди­ниц, за­ви­ся­щих от плос­ко­го или те­лес­но­го уг­ла. В ка­че­ст­ве осн. еди­ни­цы СИ ис­поль­зу­ет­ся так­же ариф­ме­тич. еди­ни­ца (обо­зна­че­ние «1») для без­раз­мер­ных ве­ли­чин и ве­ли­чин, свя­зан­ных с чис­лом объ­ек­тов. В вы­ра­же­нии зна­че­ний без­раз­мер­ных ве­ли­чин обо­зна­че­ние еди­ни­цы «1» не пи­шет­ся, но обо­зна­че­ния доль­ных от неё еди­ниц – % (про­цент), ‰ (про­мил­ле) и млн^–1 (мил­ли­он­ная до­ля, ppm) – ис­поль­зу­ют­ся в об­щем для СИ по­ряд­ке.

При­ме­ры про­из­вод­ных еди­ниц СИ при­ве­де­ны в табл. 2. Не­ко­то­рым про­из­вод­ным еди­ни­цам СИ при­свое­ны спец. на­име­но­ва­ния для уп­ро­щён­ной фор­мы вы­ра­же­ния час­то ис­поль­зуе­мых ком­би­на­ций осн. еди­ниц. Та­ки­ми про­из­вод­ны­ми еди­ни­ца­ми яв­ля­ют­ся: ра­ди­ан, сте­ра­ди­ан, герц, нью­тон, пас­каль, джо­уль, ватт, ку­лон, вольт, фа­рад, ом, си­менс, ве­бер, тес­ла, ген­ри, гра­дус Цель­сия, лю­мен, люкс, бек­ке­рель, грэй, зи­верт и ус­та­нов­лен­ная 21-й ГКМВ в 1999 еди­ни­ца ка­та­ли­тич. ак­тив­но­сти – ка­тал (1 кат = 1 с^–1·моль). Ес­ли назв. еди­ни­цы про­ис­хо­дит от име­ни соб­ст­вен­но­го, то её обо­зна­че­ние на­чи­на­ет­ся с про­пис­ной бу­к­вы; напр., ам­пер – А, кель­вин – К, герц – Гц, ку­лон – Кл. Во всех ос­таль­ных слу­ча­ях обо­зна­че­ние еди­ни­цы на­чи­на­ет­ся со строч­ной бу­к­вы; напр., метр – м, се­кун­да – с, моль – моль. Обо­зна­че­ния еди­ниц пи­шут­ся с ин­тер­ва­лом по­сле чис­ло­вых зна­че­ний ве­ли­чин.

В СИ ус­та­нов­ле­ны спец. при­став­ки для об­ра­зо­ва­ния на­име­но­ва­ний и обо­зна­че­ний де­ся­тич­ных доль­ных и крат­ных еди­ниц. До­пус­ка­ет­ся при­ме­не­ние при­ста­вок с лю­бы­ми осн. еди­ни­ца­ми и про­из­вод­ны­ми еди­ни­ца­ми со спец. на­име­но­ва­ния­ми. Сло­во с при­став­кой об­ра­зу­ет­ся при слия­нии в од­но сло­во на­име­но­ва­ния при­став­ки и на­име­но­ва­ния еди­ни­цы. Слит­но пи­шут­ся и обо­зна­че­ния при­став­ки и еди­ни­цы из­ме­ре­ния. Со­став­ное обо­зна­че­ние, в свою оче­редь, мо­жет быть воз­ве­де­но в лю­бую сте­пень. На­име­но­ва­ние осн. еди­ни­цы ки­ло­грамм в си­лу ис­то­рич. при­чин уже со­дер­жит при­став­ку. Для крат­ных и доль­ных зна­че­ний ки­ло­грам­ма при­став­ку при­сое­ди­ня­ют не к ки­ло­грам­му, а к грам­му. При­став­ки для об­ра­зо­ва­ния де­ся­тич­ных доль­ных и крат­ных еди­ниц не долж­ны ис­поль­зо­вать­ся для сте­пе­ней чис­ла 2. Для крат­ных дво­ич­ных еди­ниц ко­ли­че­ст­ва ин­фор­ма­ции – бит и байт – ис­поль­зу­ют­ся спец. при­ставки; напр.: 1 Ки­бит (1 ки­би­бит) = 2¹⁰ бит = 1024 бит; 1 МиБ (1 ме­би­байт) = 2²⁰ Б = 1048576 Б.

Еди­ни­цы СИ ре­ко­мен­ду­ет­ся ис­поль­зо­вать во всех об­лас­тях нау­ки и тех­ни­ки. Од­на­ко до­пус­ти­мо при­ме­нять не­ко­то­рые вне­сис­тем­ные еди­ни­цы: ми­ну­та, час, су­тки, уг­ло­вой гра­дус, уг­ло­вая ми­ну­та, уг­ло­вая се­кун­да, гек­тар, литр, тон­на, элек­трон­вольт, бар, мил­ли­метр ртут­но­го стол­ба, анг­с­т­рем, ми­ля, ди­на, эрг и др. При ис­поль­зо­ва­нии вне­сис­тем­ных еди­ниц при­ме­ня­ют­ся пе­ре­вод­ные ко­эф­фи­ци­ен­ты к еди­ни­цам СИ.