Международная система единиц (СИ)

Международная система единиц (СИ) — это современная форма метрической системы и самая распространённая в мире система измерений. Она построена на семи основных единицах, из которых выводятся все остальные.

Семь основных единиц СИ

Любую физическую величину в СИ можно выразить через семь основных единиц. После переопределения 2019 года каждая из них определяется фиксацией числового значения фундаментальной физической константы, а не физического эталона.

Величина	Единица	Обозначение	Определение
Время	секунда	s	Определяется фиксацией частоты сверхтонкого перехода цезия-133 Δν_Cs, равной точно 9 192 631 770 Гц.
Длина	метр	m	Определяется фиксацией скорости света c, равной точно 299 792 458 м/с, вместе с секундой.
Масса	килограмм	kg	Определяется фиксацией постоянной Планка h, равной точно 6,626 070 15×10⁻³⁴ Дж·с, с метром и секундой.
Сила тока	ампер	A	Определяется фиксацией элементарного заряда e, равного точно 1,602 176 634×10⁻¹⁹ Кл, вместе с секундой.
Температура	кельвин	K	Определяется фиксацией постоянной Больцмана k, равной точно 1,380 649×10⁻²³ Дж/К.
Количество вещества	моль	mol	Определяется как точно 6,022 140 76×10²³ структурных элементов — фиксированное значение постоянной Авогадро N_A.
Сила света	кандела	cd	Определяется фиксацией световой эффективности излучения частотой 540 ТГц, K_cd, равной точно 683 лм/Вт.

Переопределение 2019 года через физические константы

20 мая 2019 года основные единицы СИ были переопределены так, чтобы не зависеть ни от какого физического объекта (например, платино-иридиевого прототипа килограмма). Вместо этого точно фиксируются семь определяющих констант: частота цезия Δν_Cs, скорость света c, постоянная Планка h, элементарный заряд e, постоянная Больцмана k, постоянная Авогадро N_A и световая эффективность K_cd. Благодаря этому единицы стабильны, универсальны и воспроизводимы в любой лаборатории.

s Δν(Cs) = 9 192 631 770 Hz

m c = 299 792 458 m/s

kg h = 6.62607015×10⁻³⁴ J·s

A e = 1.602176634×10⁻¹⁹ C

K k = 1.380649×10⁻²³ J/K

mol Nₐ = 6.02214076×10²³ mol⁻¹

cd K_cd = 683 lm/W

Производные единицы

Производные единицы образуются сочетанием основных. У многих есть собственные названия; например, ньютон (Н) для силы — это кг·м·с⁻², а джоуль (Дж) для энергии — кг·м²·с⁻².

Единица	Обозначение	Через основные единицы
герц	Hz	s⁻¹
ньютон	N	kg·m·s⁻²
паскаль	Pa	kg·m⁻¹·s⁻²
джоуль	J	kg·m²·s⁻²
ватт	W	kg·m²·s⁻³
вольт	V	kg·m²·s⁻³·A⁻¹

Часто задаваемые вопросы

Как расшифровывается СИ?

СИ происходит от французского «Système international d’unités» — Международная система единиц, современная, согласованная во всём мире форма метрической системы.

Почему килограмм переопределили в 2019 году?

До 2019 года килограмм определялся физическим платино-иридиевым цилиндром, масса которого со временем немного менялась. Теперь он определяется фиксацией постоянной Планка h, поэтому единица абсолютно стабильна и воспроизводима где угодно.

Сколько основных единиц в СИ?

Семь основных единиц: секунда, метр, килограмм, ампер, кельвин, моль и кандела. Все остальные единицы СИ выводятся из них.