Starptautiskā mērvienību sistēma

Šis raksts ir par starptautisko mērvienību sistēmu. Par citām jēdziena SI nozīmēm skatīt nozīmju atdalīšanas lapu.

SI jeb Starptautiskā mērvienību sistēma (franču: Système International d'Unités) ir izplatītākā mērvienību sistēma pasaulē. Tā tika izveidota no MKS sistēmas (metrs-kilograms-sekunde), nevis no vecākās CGS (centimetrs-grams-sekunde) sistēmas. SI sistēmas mērvienību definīcijas dažkārt tiek precizētas. SI sistēmu mēdz saukt arī par metrisko sistēmu, lai gan tas tā nav (vēsturiski ir bijušas metriskās sistēmas, kas balstītas uz citām pamatmērvienībām).

Pasaules valstu pakāpeniskā pāreja uz metrisko mēru sistēmu

  neprecizēts

  nav ieviesta

Vēsture

Starptautiskās vienību sistēmas aizsākums saistās ar Lielās franču revolūcijas laiku 18. gadsimta beigās, kad pēc monarhijas krišanas karaļa varu nomainīja Nacionālā sapulce. Drīz pēc tam jaunās varas izveidotā Franču akadēmija nolēma daudzo un katrā provincē dažādo garuma, svara un tilpuma mēru vietā ieviest tagad tik pierastos decimālos mērus, sākot ar attāluma jeb garuma mēru metru.

Laikam ritot, franču zinātnieku ieviestajai mēru sistēmai viena pēc otras pievienojās citas valstis. Tika noslēgtas starptautiskās vienošanās, un 1875. gadā izveidoja Svaru un Mēru palātu. Tās rīkotie kongresi joprojām ir noteicošais likumdevējs metroloģijā — zinātnē, kuras viens no uzdevumiem ir noteikt, kā mērīt fizikālos lielumus. Šī palāta rekomendē fizikālo lielumu vienības, to etalonu izgatavošanu un lietošanu.

Latvijā

Latvijā metrisko mēru un svaru sistēma kā mērvienība tika ieviesta kopš 1924. gada 1. janvāra, pirms tam tika pieļauta Krievijas mēru sistēmas lietošana. Garumu sāka mērīt metros, nevis aršīnās un pēdās; svaru gramos, nevis mārciņās, šķidrumus litros, nevis stopos un spaiņos. Krievijas Impērijā pastāvējusī sistēma tika oficiāli aizliegta. Tika uzsvērts, ka valdība nekādus pagarinājumus nepieļaus.

Mēru un svaru reforma radīja problēmas alus rūpniekiem un tā tika pagarināta par gadu, jo pudeles līdz tam bija piemērotas stopam (1 stops atbilda 1,28 litriem). Bija tikai jānorāda tilpums arī litros. Darbietilpīgākais process bija svara bumbu un atsvaru pārmarķēšana. Lai informētu veikalniekus un pircējus, valsts gādāja par svaru salīdzināšanas plakātiem, kas bija izvietoti katrā tirdzniecības vietā.

Mērvienību pieraksts

• Simbolus pieraksta ar mazajiem burtiem (piem. m, s), izņemot tos, kas ir atvasināti no kāda cilvēka vārda (piem. Pa, K). Litru mēdz apzīmēt gan ar mazo burtu, gan arī ar lielo, jo mazo "l" var viegli sajaukt ar lielo burtu "I" vai ciparu "1".
• Pēc simbola neliek punktu.
• Simbolus vēlams rakstīt ar taisniem burtiem (ne kursīvā), lai nesajauktu ar matemātiskajiem mainīgajiem (v - ātrums, m - masa).
• Starp skaitli un simbolu vēlams likt atstarpi (izņēmums ir leņķa mērvienības)
• Atvasināto mērvienību simboliem, kas veidoti, sareizinot vairākas pamatmērvienības, starp atsevišķām mērvienībām liek vidū punktu (·), piem., N·m (ņūtonmetri). Divu vienību dalījumu apraksta vai nu ar slīpsvītru (/) vai arī lieto negatīvu kāpinātāju.

Mērvienības

SI lieto 7 pamatmērvienības un vairākas atvasinātās mērvienības. Mērvienībām var likt klāt daudzkārtņus (metrs, kilometrs, milimetrs, kur kilo- un mili- ir daudzkārtņi).

Pamatmērvienības

SI pamatmērvienības
Lielums		Mērvienība		Definīcija
Nosaukums	Simbols	Nosaukums	Mērvienība
garums	l	metrs	m
masa	m	kilograms	kg
laiks	t	sekunde	s	Cēzija izotopa 133Cs izstarotā mikroviļņa 9 192 631 770 svārstību periodu kopējais ilgums, notiekot pārejai starp diviem atoma pamatstāvokļa hipersīkstruktūras līmeņiem 0°K temperatūrā.
strāva	I	ampērs	A
temperatūra	T	kelvins	K
gaismas intensitāte	I	kandela	cd
vielas daudzums	n	mols	mol

Bezdimensionālas atvasinātās mērvienības

SI leņķu mērvienības (radiāns un steradiāns) ir bezdimensionālas attiecības, kas veidotas dalot divas vienādas mērvienības.

SI bezdimensionālās mērvienības
Nosaukums	Simbols	Īpašība	Definīcija
radiāns	rad	leņķis	Leņķa mērvienība ir leņķis, kādu veido riņķa līnijas loks, kura garums ir vienāds ar riņķa līnijas rādiusu. Riņķa līnijā ir $2\pi$ radiāni.
steradiāns	sr	telpas leņķis

Atvasinātās mērvienības

Saliekot kopā vairākas pamatmērvienības, var mērīt citas īpašības. Dažām šādām mērvienībām ir īpaši nosaukumi.

SI atvasinātās mērvienības
Nosaukums	Simbols	Īpašība	Izteikts pamatmērvienībās
hercs	Hz	frekvence	s−1
ņūtons	N	spēks	m·kg·s−2
džouls	J	enerģija	N m = m2·kg·s−2
vats	W	jauda	J/s = m2·kg·s−3
paskāls	Pa	spiediens, spriegums (mehānikā)	N/m2 = m−1·kg·s−2
lūmens	lm	gaismas plūsma	cd·sr = m2·m−2·cd = cd
lukss	lx	apgaismojums	lm/m2 = m2·m−4·cd = m−2·cd
kulons	C	elektriskais lādiņš	s·A
volts	V	spriegums	W/A = J/C = m2·kg·s−3·A−1
oms	Ω	elektriskā pretestība	V/A = m2·kg·s−3·A−2
farads	F	kapacitāte	C/V = m−2·kg−1·s4·A2
vēbers	Wb	magnētiskā plūsma	m2·kg·s−2·A−1
tesla	T	magnētiskās plūsmas blīvums	Wb/m2 = kg·s−2·A−1
henrijs	H	induktivitāte	Wb/A = m2·kg·s−2·A−2
sīmenss	S	elektrovadītspēja	Ω−1 = m−2·kg−1 s3·A2
bekerels	Bq	radioaktivitāte (sabrukšanas laika vienībā)	s-1
grejs	Gy	Jonizējošās radiācijas absorbētā doza	J/kg=m2·s-2
zīverts	Sv	Jonizējošās radiācijas ekvivalentā doza	J/kg=m2·s-2
Celsija grāds	°C	termodinamiskā temperatūra	K (0 °C = 273.15 K, 0 K = −273.15 °C)
katals	kat	katalītiskā aktivitāte	mol/s = s−1∙mol

Pieņemtās mērvienības (nav atvasinātas)

Ārpus SI mērvienības, kuras ir pieņemtas lietošanai kopā ar SI mērvienībām
Nosaukums	Simbols	Īpašība	Atbilstošā SI mērvienība
minūte	min	laiks	1 min = 60 s
stunda	h	laiks	1 h = 60 min = 3600 s
diena	d	laiks	1 d = 24 h = 1440 min = 86400 s
leņķa grāds	°	leņķis	1° = (π/180) rad
leņķa minūte	′	leņķis	1′ = (1/60)° = (π/10800) rad
leņķa sekunde	″	leņķis	1″ = (1/60)′ = (1/3600)° = (π/648000) rad
litrs	l vai L	tilpums	0,001 m3
tonna	t	masa	1 t = 103 kg

Mērvienību daudzkārtņi

Mērvienību daudzkārtņus lieto, lai nebūtu jāraksta ļoti gari skaitļi (piem., 1 000 000 W var uzrakstīt kā 1 MW). Daudzkārtņus neapvieno. 1/1000000 kg definē kā miligramu, nevis kā mikrokilogramu. Daudzkārtņus parasti nelieto kopā ar laika mērvienībām (izņemot sekundi) un ar leņķa grādiem. Parasti tos nelieto arī kopā ar temperatūras mērvienībām.

Metriskie priedēkļi

Priedēklis Apzīmējums 1000m 10n Reizinātājs Nosaukums Ieviests kveta Q  100010  1030 1000000000000000000000000000000 noniljons 2022 rona R  10009  1027 1000000000000000000000000000 oktiljons 2022 jota Y  10008  1024 1000000000000000000000000 septiljons 1991 zeta Z  10007  1021 1000000000000000000000 sekstiljons 1991 eksa E  10006  1018 1000000000000000000 kvintiljons 1975 peta P  10005  1015 1000000000000000 kvadriljons 1975 tera T  10004  1012 1000000000000 triljons 1960 giga G  10003  109 1000000000 miljards 1960 mega M  10002  106 1000000 miljons 1960 kilo k  10001  103 1000 tūkstotis 1795 hekto h  10002/3  102 100 simts 1795 deka da  10001/3  101 10 desmit 1795  10000  100 1 viens – deci d  1000−1/3  10−1 0,1 viena desmitdaļa 1795 centi c  1000−2/3   10−2 0,01 viena simtdaļa 1795 mili m  1000−1  10−3 0,001 viena tūkstošdaļa 1795 mikro µ  1000−2  10−6 0,000001 viena miljondaļa 1960 nano n  1000−3  10−9 0,000000001 viena miljarddaļa 1960 piko p  1000−4  10−12 0,000000000001 viena triljonā daļa 1960 femto f  1000−5  10−15 0,000000000000001 viena kvadriljonā daļa 1964 ato a  1000−6  10−18 0,000000000000000001 viena kvintiljonā daļa 1964 zepto z  1000−7  10−21 0,000000000000000000001 viena sekstiljonā daļa 1991 jokto y  1000−8  10−24  0,000000000000000000000001 viena septiljonā daļa 1991 ronto r  1000−9  10−27  0,000000000000000000000000001 viena oktiljonā daļa 2022 kvekto q  1000−10  10−30  0,000000000000000000000000000001 viena noniljonā daļa 2022

Informācijas mērvienības un to daudzkārtņi

Mazākā informācijas daudzuma mērvienība ir bits (b), kam var būt vērtība vai nu 0 vai 1. Parasti lieto arī lielāku vienību - baits (B), kurā ietilpst 8 biti. Datu pārraides ātrumu mēra bitos sekundē (b/s). Ļoti bieži informācijas pārraides kanālu datu caurlaides spēju izsaka b/s, Kb/s vai Mb/s (biti, kilobiti vai megabiti sekundē). Datu glabāšanas iekārtu ierakstīšanas un nolasīšanas ātrumus parasti izsaka b/s (parasti tomēr Kb/s un Mb/s). Šeit 1Mb=1000Kb=1000000b un 1MB=1000KB=1000000B (bāze ir 10³=1000). Datu uzglabāšanas sistēmām ilgu laiku tika lietotas mērvienības ar bāzi 2¹⁰=1024 un datoru programmas joprojām datu nesēju ietilpību mēra šādā veidā. 1999. gadā šo mērvienību daudzkārtņiem tika standartizēti nosaukumi:

Nosaukums	Simbols	210
kibi	Ki	210=1024
mebi	Mi	220=1 048 576
gibi	Gi	230=1 073 741 824
tebi	Ti	240=1 099 511 627 776

Ārējās saites

• Vikikrātuvē par šo tēmu ir pieejami multivides faili. Skatīt: Starptautiskā mērvienību sistēma.

• Encyclopædia Britannica raksts (angliski)
• Latvijas Republikas Ministru kabineta noteikumi Nr.1186 "Mērvienību noteikumi"
• Latvijas Republikas Likums "Par mērījumu vienotību"
• Rokasgrāmata par Starptautisko mērvienību sistēmu (1982)