미터법의 역사

미터법의 역사는 계몽주의 시대에 자연에서 파생된 길이와 무게의 측정과 함께 십진법과 분수로 시작되었습니다.그 시스템은 반세기 만에 프랑스와 유럽의 표준이 되었습니다.통일성^{[Note 1]} 비율이 적용된 다른 방안들이 추가되었고, 이 제도는 전 세계적으로 도입되었습니다.

미터법의 최초의 실질적인 실현은 1799년 프랑스 혁명 기간 동안에 이루어졌는데, 기존의 측정 체계가 무역에 비실용적이 된 후에 이루어졌고 킬로그램과 미터에 기초한 십진법으로 대체되었습니다.기본 단위는 자연계에서 가져온 것입니다.길이의 단위인 미터는 지구의 치수에 기초했고, 질량의 단위인 킬로그램은 1리터(입방 데시미터)의 물의 부피에 기초했습니다.두 장치의 참조 복사본은 백금으로 제조되었으며 이후 90년 동안 측정 기준으로 남아 있었습니다.미터법의 인기가 없었기 때문에 미터법으로 되돌아간 기간이 지난 후, 프랑스와 유럽의 많은 지역의 미터법은 1850년대까지 완성되었습니다.

19세기 중반에 제임스 클러크 맥스웰은 소수의 측정 단위가 기본 단위로 정의되고 파생 단위라고 불리는 모든 다른 측정 단위가 기본 단위로 정의되는 일관된 시스템을 구상했습니다.맥스웰은 길이, 질량 및 시간에 대한 세 가지 기본 단위를 제안했습니다.19세기 전자기학의 발전은 추가적인 단위의 정의를 필요로 했고, 그러한 단위의 여러 호환되지 않는 시스템이 사용되기 시작했습니다. 기존의 차원 시스템과 조화를 이룰 수 있는 시스템은 없었습니다.조반니 조르지는 1901년 전자기 유닛을 통합한 일관성 있는 시스템이 전자기학의 네 번째 기본 유닛을 필요로 한다는 것을 증명했습니다.

1875년의 중요한 미터 조약은 미터와 킬로그램 인공물의 유행과 보급, SI가 된 미래 일관성 있는 시스템의 표준, 그리고 그것들에 기초한 무게와 측정의 시스템을 감독하는 국제 기구 Conferencence genérale despoides et measure 또는 CGPM의 창설로 이어졌습니다.

1960년 CGPM은 미터, 킬로그램, 초, 암페어, 켈빈(Kelvin), 칸델라(Candela) 등 6개의 기본 단위와 16개의 기본 단위로 구성된 국제 단위 체계(프랑스어로 국제 단위 체계)를 출범시켰습니다.7번째 기본 단위, 두더지, 그리고 6개의 파생 단위가 20세기 후반에 추가되었습니다.이 기간 동안 미터는 빛의 속도로 재정의되었고, 두 번째는 세슘 원자 시계의 마이크로파 주파수를 기반으로 재정의되었습니다.

킬로그램의 국제 원형의 불안정성 때문에, 20세기 후반부터 암페어, 킬로그램, 몰, 켈빈을 물리학의 불변 상수의 관점에서 재정의하는 일련의 계획이 실행되었고, 결국 2019년 SI 기본 단위를 재정의하는 결과를 가져왔고, 마침내 어떤 것도 필요 없게 되었습니다.물리적 참조 인공물—즉, 이것이 표준 킬로그램의 폐기를 가능하게 했습니다.

1.32인치(33.5mm)의 기본 길이를 사용하고 십진 표시로 매우 정확하게 분할된 모헨조-다로 자에서 고대 십진법 또는 미터법의 잠깐의 힌트가 발견될 수 있습니다.이 시기의 벽돌은 이 단위와 일치하지만, 이후 인도의 체계는 비계량적이어서 8분의 1, 12분의 1, 16분의 1로 구분되어 사용되었기 때문에 이 사용법은 살아있지 않은 것으로 보입니다.

계몽주의 시대

수학의 기초적인 측면들은, 계몽주의 기간 동안 자연계에 대한 증가된 이해와 함께, 18세기 후반에 이성적으로 관련된 단위들과 그것들을 결합하는 규칙들을 가진 측정 체계의 출현을 위한 발판을 마련했습니다.

프리앰블

후에 프랑스가 된 많은 부분이 신성 로마 제국의 일부가 되었던 9세기 초에, 샤를마뉴 황제에 의해 측정 단위가 표준화되었습니다.그는 그의 제국을 통틀어 길이와 질량의 표준 단위를 도입했습니다.제국이 프랑스를 포함한 다른 나라들로 분열되면서, 이러한 기준들은 갈라졌습니다.영국에서 마그나 카르타(1215)는 "왕국 전역에 와인, 에일, 옥수수(런던 지구)의 표준 치수가 있을 것입니다.염색 천, 러셋 및 하버 물체의 표준 폭, 즉 셀 가장자리 내에 두 개의 엘이 있어야 합니다.체중도 마찬가지로 ^[1]표준화되어야 합니다."

중세 초기 동안,^[2] 유럽에서 로마 숫자는 숫자를 나타내기 위해 사용되었지만, 아랍인들은 10개의 기호를 사용한 위치 표기인 힌두 숫자 체계를 사용하여 숫자를 나타냈습니다.1202년쯤, 피보나치는 위치 표기의 개념을 유럽에 도입한 그의 책 Liber Abaci (계산의 책)을 출판했습니다.이 기호들은 숫자 "0", "1", "2" ^[3][4]등으로 진화했습니다.당시 유리수와 비합리수의 차이에 대한 논쟁이 있었고 소수분수를 표현하는 방식에 일관성이 없었습니다.

사이먼 스테빈은 십진법을 ^[5]유럽에서 일반적인 용도로 도입한 것으로 인정받고 있습니다.1586년, 그는 역사학자들이 십진법의 ^[6]현대 표기법의 기초로 여기는 De Thiende (10번째)라는 작은 팜플렛을 출판했습니다.Stevin은 이 혁신이 매우 중요하다고 생각하여 십진법 동전, 측정 및 무게의 보편적 도입을 단지 ^{[5][7]: 70 [8]: 91} 시간의 문제라고 선언했습니다.

신체 계측 및 인공물

샤를마뉴 시대 이래로, 길이의 기준은 원래 물의 깊이를 측정하기 위해 사용되었던, 파덤스라고 불리는 신체 측정의 가족에서 큰 ^{[Note 2]}남자의 뻗은 팔의 손가락 끝에서 손가락 끝까지 몸의 길이를 측정하는 것이었습니다.표준을 나타내는 공예품은 중세 시대에 사용할 수 있는 가장 내구성이 강한 물질인 철봉에^{[citation needed]} 주조되었습니다.복제할 수 없는 인공물의 문제점은 시간이 지나면서 명백해졌습니다. 녹슬고, 도둑맞고, 벽이 구부러질 때까지 두들겨 맞았고, 때로는 잃어버렸기도 했습니다.새로운 왕실 기준이 주조되어야 할 때, 그것은 옛날 기준과는 다른 기준이었기 때문에, 옛날 기준과 새로운 기준의 복제품이 생겨나고 사용하게 되었습니다.그 인공적인 사실은 18세기까지 존재했고, teise 또는 나중에 teise라고 불렸습니다 (라틴어 시제에서: 쭉 뻗은 팔).이것은 18세기에 자연계의 어떤 불변한 측정에 기초한 재현 가능한 표준을 찾는 것으로 이어질 것입니다.

시계와 진자

1656년, 네덜란드 과학자 Christian Huygens는 초를 표시하는 진자 시계를 발명했습니다.이로 인해 길이를 표준 단위로 사용하자는 제안이 나왔습니다.그러나 (중력에 의한 가속도의 국부적인 변화로 인해) 위치에 따라 보정된 시계의 진자 길이가 다양하다는 것이 명백해졌고, 이것은 좋은 해결책이 아니었습니다.좀 더 통일된 기준이 필요했습니다.

1670년, 프랑스의 수도원장이자 천문학자인 가브리엘 무통은 국제적인 커뮤니케이션에서 과학자들이 사용할 수 있는 길이 측정의 십진법을 제안한 책 "태양과 달의 겉보기 지름에 대한 관찰"을 출판했습니다.지구의 치수를 기준으로 할 것입니다.천궁도는 자오선(파리 자오선 등)을 따라 1분의 호로 정의되며, 10 센투리아, 10 데쿠리아 등으로 나뉘며, 처녀자리, 처녀자리, 데키마, 센테시마, 천궁도 등의 연속 단위가 됩니다.Mouton은 Riccioli의 추정치를 이용하여 호 1도가 321,185 볼로네 피트라고 했습니다.Mouton의 실험은 한 마리의 처녀자리 진자가 30분 ^{[9][Note 4]}안에 3959.2배를^{[Note 3]} 제친다는 것을 보여주었습니다.Mouton은 이 정보를 가지고, 외국에 있는 과학자들이 그들 자신이 사용할 ^[10]수 있도록 그 바이러스의 복사본을 만들 수 있을 것이라고 믿었습니다.당시 무통의 아이디어는 흥미를 끌었고, 피카르는 그의 작품인 Mesure de la Terre (1671)에서, 하위겐스는 그의 작품 Horologium oscillatioratio sive de motu pendulorum (시계의 진동, 또는 진자의 운동에 관한)에서 모두 ^[11][10]진자의 박자에 길이의 표준 단위를 묶는 것을 제안했습니다.

지구의 모양과 크기

적어도 중세 이래로, 지구는 영원하고 변하지 않으며 대칭적인 모양(구에 가까운)으로 인식되어 왔었기 때문에, 그 표면의 어떤 부분적인 측정이 길이의 기준으로 제안되는 것은 당연했습니다.그러나 우선, 지구의 모양과 크기에 대한 과학적인 정보를 얻어야만 했습니다.1도의 호는 적도에서 60분의 호이고, 1밀리어는 1분의 호 또는 1해리가 될 것이고, 60해리는 지구 표면에서 1도의 호를 구(^[12]球)로 나타낸 것입니다.따라서 지구의 항해 거리는 21600 (북극에서 적도까지의 사분원의 길이가 되는 사분원은 90도 사분원 4개에서 60분의 원호 × 360도)가 될 것입니다.

1669년, 프랑스 천문학자인 장 피카르는 지구를 정확하게 측정한 최초의 사람이었습니다.위도 1도에 걸친 조사에서 오차는 0.44%에 불과했습니다(피카드의 아크 측정).

아이작 뉴턴은 《철학》(Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, 1686)에서, "불어난 적도"에 대한 이론적 설명을 하였고, 또한 1735년에 프랑스 과학 아카데미에 의해 수행된 페루로의 프랑스 측지학 사절단에 의해 확인된 이론인 "제2 진자"의 길이에서 발견되는 차이를 설명했습니다.

18세기 후반: 갈등과 무기력

18세기 중반에 이르러, 서로 과학적인 생각을 교환하고 교환하는 국가들 사이에 가중치와 척도를 표준화하는 것이 필요하게 되었습니다.예를 들어, 스페인은 그녀의 측정 단위를 프랑스의 왕실^[17] 단위에 맞추었고 피터 대왕은 러시아의 측정 단위를 ^[18]영국의 측정 단위에 맞추었습니다.1783년, 독일 과학자들과 의사소통에 어려움을 겪고 있던 영국의 발명가 제임스 와트는 길이와 ^[16]질량을 연결하기 위해 물의 밀도를 사용하는 시스템을 제안하며 세계적인 십진법 측정 시스템의 창조를 요구했고, 1788년,프랑스의 화학자 앙투안 라부아지에는 그의 실험을 ^{[7]: 71} 위해 9개의 황동 실린더 세트([프랑스] 파운드와 10진법 세분)를 의뢰했습니다.

1790년, 1초의 박자를 가진 진자의 주기에 기초한 1미터 길이의 균일한 측정을 확립하자는 프랑스에 의한 제안은 영국 의회와 미국 의회에서 패배했습니다.근본적인 문제는 중력 가속도 때문에 진자의 길이가 위도에 따라 다르기 때문에 정의에 대한 위도를 합의하지 못한 것이었습니다. 각 당사자는 자신의 나라를 통과하는 주요 위도에 따라 정의를 원했습니다.그 실패의 직접적인 결과는 프랑스의 일방적인 미터법의 개발과 배치, 그리고 대륙으로의 무역에 의한 그것의 확산, 1824년에 영국의 제국주의적 조치 체계의 채택, 그리고 미국이 영국의 공동 조치 체계를 독립 당시에 그대로 유지한 것이었습니다.식민지의 존속이는 이후 200년 ^{[Note 6]}가까이 계속된 입장이었습니다.

혁명 프랑스에서의 실행

앙시앵 레짐의 도량과 도량

1789년 혁명 전날, 프랑스에서 사용되고 있는 800개 정도의 측정 단위는 마을마다, 심지어 무역마다 ^{[8]: 2–3} 관련된 양이 다를 수 있기 때문에 최대 25만 개의 다른 정의를 가지고 있는 것으로 추정되고 있습니다.피에 젖은 두로이(왕의 발)와 같은 특정한 기준이 우월했고 과학자들에 의해 사용되었지만, 많은 상인들은 사기의 여지를 주고 상업과 ^[19]산업을 방해하는 자신들의 측정기를 사용하는 것을 선택했습니다.이러한 변동은 지역 기득권층에 의해 촉진되었지만, 무역과 ^[20][21]과세를 방해했습니다.

무게 및 길이 단위

1790년, 무게와 측정을 조사하기 위해 아카데미 과학자들에 의해 5명의 프랑스의 선도적인 과학자들로 구성된 위원회가 임명되었습니다.그들은 장 샤를 드 보르다, 조제프 루이 라그랑주, 피에르 시몬 라플라스, 가스파르 몽주, 니콜라스 드 콘도르세였습니다.^{[8]: 2–3 [22]: 46} 그 다음 해, 패널들은 다양한 대안들을 연구한 후, 십진 기수를 가져야 한다는 것과, 길이의 단위는 지구 자오선의 사분면 호를 기준으로 해야 한다는 것을 포함하여, 새로운 무게와 측정 시스템에 대한 몇 가지 제안을 했습니다.무게의 단위는 길이 ^{[23][24][7]: 50–51 [25][26]}단위의 십진분수인 정육면체 물의 단위여야 합니다.그 ^[27]제안들은 1791년 3월 30일 프랑스 의회에 의해 받아들여졌습니다.

수락 후, 과학 아카데미는 그 제안들을 실행하도록 지시 받았습니다.아카데미는 작업을 다섯 가지 작업으로 나누어 각 부분을 별도의 작업 ^{[7]: 82} 그룹에 할당했습니다.

• 됭케르크와 바르셀로나의 위도 차이 측정 및 삼각측량
• 조사에 사용되는 기준선 측정
• 위도 45°에서 두 번째 진자의 길이를 확인합니다.
• 주어진 부피의 증류수의 진공에서 무게를 확인합니다.
• 새 측정 단위를 기존 측정 단위와 연결한 변환 테이블을 게시합니다.

위원회는 길이에 대한 새로운 측정값이 북극에서 적도까지의 거리의 천만 분의 1과 같아야 한다고 결정했습니다. 파리 ^[20]자오선을 따라 측정된 거리입니다.

1670년의 장 피카르의 조사와 ^[a]1718년의 자크 카시니의 조사를 사용하여, 미터에 443.44 리그네의 잠정치가 할당되었고, 다른 ^{[8]: 106} 측정 단위를 정의했습니다.

Méchain과 Delambre가 조사를 완료하는 동안 위원회는 일련의 백금 막대를 임시 미터에 기초하여 만들 것을 명령했습니다.최종 결과가 알려지면 미터의 자오선 정의에 가장 가까운 길이의 막대를 선택합니다.

1792년 이후, 많은 목적을 위해 실용적인 실현의 역할을 하기에는 너무 작았던, 원래 정의된 질량 단위의 이름인 "gramme"이 채택되었고, 새로운 접두사 "kilo"가 "kilogramme"에 추가되어 "kilogramme"라는 이름이 만들어졌습니다.따라서, 킬로그램은 단위 이름의 일부로서 SI 접두사를 갖는 유일한 SI 기초 단위입니다.1입방 데시미터(나중에 1리터와 동일한 것으로 정의됨)의 물의 정확한 질량을 결정하기 위해 임시 킬로그램 기준이 만들어졌고 작업이 의뢰되었습니다.무역과 상업에 대한 규제는 "실질적인 실현"을 요구했습니다. 즉,^{[Note 8]} 무덤이라고 알려질 정도로 천 배나 더 거대한 단일 금속 기준 기준입니다.Lavoisier와 René Just Haüy에 의해 정의된 ^[28]이 질량 단위는 1793년부터 사용되었습니다.이 새롭고 실용적인 실현은 궁극적으로 질량의 기본 단위가 될 것입니다.1795년 4월 7일, 킬로그램의 기초가 되는 그램은 "녹고 있는 ^[26]얼음의 온도와 100분의 1 미터의 세제곱과 같은 순수 부피의 절대 무게"로 결정되었습니다.킬로그램의 정의는 매우 안정적인 온도점인 0°C에서 물을 명시했지만, 물이 최대 밀도에 도달하는 온도로 대체되었습니다.이 온도, 약 4°C는 정확히 알려지지 않았지만, 새로운 정의의 장점 중 하나는 온도의 정확한 섭씨 값이 실제로 ^{[29][Note 9]}중요하지 않다는 것이었습니다.최종 결론은 최대 밀도에서 1입방 데시미터의 물이 잠정 ^[32]킬로그램의 99.92072%에 해당한다는 것이었습니다.

1795년 4월 7일,^{[Note 10]} 미터법은 프랑스 법에 공식적으로 규정되었습니다.6개의 새로운 십진법 ^[26]단위를 정의했습니다.

• 길이에 있어서, 북극과 적도 사이의 파리까지의 거리의 천만분의 1로 정의되는 tre터.
• 면적[토지]에 대한 면적(100² m)
• 장작 부피용 스테르(1m³)
• 액체 부피의 리터(1³ dm)
• 질량에 대한 문법 - 물의 1입방 센티미터의 질량으로 정의됩니다.
• 프랑이요, 통화요.

역사적 참고: 여기서 정의된 미터법과 (킬로)그램만이 이후 미터법 체계의 일부가 되었습니다.리터 및 더 적은 정도의 헥타르(100 면적 또는 1² hm)는 여전히 사용되고 있지만 공식적인 SI 단위는 아닙니다.

이 단위들의 10진수는 그리스어 접두사 "myria-" (10,000), "kilo-" (1000), "hecto-" (100), 그리고 "deka-" (10)로 정의되었고, 하위 배수는 라틴어 접두사 "deci-" (0.1), "centi-" (0.01), 그리고 "milli-" (0.001)^[33]로 정의되었습니다.

상업적 목적에서, 무게(질량)와 용량(부피)의 단위와 접두사-단위는 이진 승수 "double-" (2)와 "demi-" (2)로 앞에 붙였습니다.1≥2), 더블리터, 세미리터; 또는 더블레모그램, 세미레모그램 등.^{[Note 11]}

1795년 초안은 킬로그램과 미터의 임시 사본을 ^[34][35]만들 수 있게 했습니다.

자오선측량

2년이 걸릴 것으로 추정되었던 자오선을 측량하는 작업은 피에르 메셍과 장 밥티스트 들람브레에게 넘어갔습니다.이 작업은 예상치 못한 기술적 어려움뿐만 아니라 ^[8]혁명의 여파로 인해 지연되면서 결국 6년 이상 (1792–1798)이 걸렸습니다.명백한 민족주의적 고려 이외에도, 파리 자오선은 실용적인 과학적 이유로 현명한 선택이었습니다. 됭케르크에서 바르셀로나까지의 사분면의 일부(약 1,000 km, 전체의 10분의 1)는 해수면에서 시작점과 끝점으로 조사될 수 있었고, 그 부분은 대략 사분면의 중간에 있었습니다.지구의 편평도의 영향이 가장 ^[20]클 것으로 예상되는 곳입니다.

프로젝트는 두 부분으로 나뉘었는데, 됭케르크 벨프리에서 로데스 대성당까지 742.7km의 북쪽 부분과 로데스에서 바르셀로나 몽주크 요새까지 333.0km의 남쪽 부분으로 메체인이 ^{[8]: 227–230 [Note 12]}조사했습니다.

델람브레는 멜룬 근처에 위치한 직선 도로를 따라 약 10km 길이의 기준선을 사용했습니다.6주가 걸리는 작업에서, 각각의 길이가 2개의 토이(^{[8]: 227–230} 약 3.9m)인 4개의 백금 막대를 사용하여 기준선을 정확하게 측정했습니다.그 후 그는 가능하면 카시니가 1744년 프랑스 조사에서 사용한 삼각측량점을 사용했습니다.비슷한 길이의 메체인의 베이스라인과 도로의 직선 구간은 페르피냥 ^{[8]: 240–241} 지역에 있었습니다.메체인의 지역은 델람브레의 절반 정도였지만, 피레네 산맥과 스페인의 지금까지 조사되지 않은 지역들이 포함되었습니다.두 명의 조사관이 만난 후, 결과를 교차 확인하기 위해 서로의 기준선을 계산한 다음 미터를 443.296개의 ^{[20][Note 13]}리그로 다시 계산했는데, 이는 1795개의 잠정치인 443.44개보다 현저히 짧습니다.1798년 11월 15일, 델람브레와 메콩은 조사를 마치고 자료를 가지고 파리로 돌아왔습니다.1799년에 최종적인 엠트레 값은 조사에서 계산된 값으로 정의되었습니다.

과거 기록:메셍과 들람브레의 결과(443.296개의 리그)는 미터의 자오선 정의에 비해 약간 짧다는 것이 곧 명백해졌습니다.Méchain은 바르셀로나의 위도를 측정하는 작은 오류를 범하여 그것을 다시 측정했지만 두 번째 측정 세트는 ^{[Note 14]}비밀로 했습니다.

프랑스 미터법

1799년 6월, 백금 원형은 측정된 양에 따라 제작되었고, 엠트레 드 아카이브는 443.296 리그니의 길이로 정의되었으며, 킬로그램 메이드 아카이브는 리브르 포이드 드 ^[36]마르크의 18827.15 그레인의 무게로 정의되어 프랑스 국립 아카이브에 들어갔습니다.그해 12월, 미터법은 1801년부터 1812년까지 프랑스에서 유일한 도량형 체계가 되었습니다.

그 법에도 불구하고, 대중들은 낡은 수단을 계속 사용했습니다.1812년 나폴레옹은 이 법을 폐지하고 관습적인 조치의 이름과 양을 회복하면서도 미터 단위의 둥근 배수로 재정의하는 일종의 혼합 체계를 발표했습니다.1837년 나폴레옹 제국의 붕괴 이후, 새로운 의회는 1840년에 효력을 발휘하기 위해 1795년과 1799년의 법에 의해 정의된 미터법을 다시 도입했습니다.프랑스의 미터법은 약 1858년까지 완성되었습니다.일부 오래된 단위 이름, 특히 리브르는 원래 로마 천칭에서 유래된 질량 단위이지만 지금은 500 그램을 의미합니다.

비간섭성 미터법 개발

19세기 초, 프랑스 과학 아카데미의 길이와 질량에 대한 인공물은 공식적인 표준의 관점에서 정의된 미터법의 유일한 초기 단위였습니다.리터를 제외한 다른 단위들은 수명이 짧다는 것이 증명되었습니다.초 단위로 시간을 측정할 수 있는 진자 시계는 약 150년 동안 사용되어 왔지만, 그들의 기하학적 구조는 위도와 고도 모두에 국소적이어서 시간 측정의 기준이 없었습니다.또한 힘과 가속도와 같은 것들의 유도를 위한 필수적인 기본 단위로서 시간의 단위가 인식되지 않았습니다.전하와 퍼텐셜과 같은 일부 양의 전기가 확인되었지만, 장치의 이름과 상호 관계는 ^{[Note 15]}아직 확립되지 않았습니다.화씨(1724년경)와 섭씨(1742년경)의 온도 척도가 모두 존재했고, 그들의 단위 또는 정도를 측정하기 위한 다양한 기구들이 존재했습니다.기본/유래 단위 모델은 아직 정교화되지 않았으며, 얼마나 많은 물리적 양이 상호 연관되어 있는지도 알 수 없었습니다.

상호 연관된 단위의 모델은 "기계적" 단위(길이, 질량, 시간)라고 불리는 것에 기초하여 1861년 영국과학진흥협회(BAAS)에 의해 처음으로 제안되었습니다.이후 수십 년 동안 이 기반을 통해 기계, 전기 및 열 단위의^[when?] 상관 관계가 형성되었습니다.

시간을

1832년, 독일의 수학자 칼 프리드리히 가우스는 밀리미터, 밀리그램, 초를 ^{[37]: 109} 시간의 기본 단위로 사용한 십진법을 사용하여 지구 자기장을 최초로 절대적으로 측정했습니다.가우스의 두 번째는 지구의 자전에 대한 천문학적 관측에 기초한 것으로 고대의 60초였습니다. 태양일을 12주기의 두 주기로 분할하고, 각 주기를 60주기로 분할하고, 각 주기를 다시 분할하여 1초는 하루의 ^{[Note 16]}1/86,400입니다.이것은 효과적으로 시간 차원을 어떤 유용한 측정 시스템의 필수 구성 요소로, 천문학적인 두 번째 단위를 기본 단위로 설정했습니다.

일과 에너지

이 섹션에는 기사의 주제와 관련이 없거나 불충분한 자료가 포함되어 있을 수 있습니다. 주제를 벗어난 자료는 또 다른 기사인 James Prescott Joule의 주제입니다. 이 부분을 개선할 수 있도록 도와주시거나, 토크 페이지에서 이 문제에 대해 논의해 주시기 바랍니다.(2023년 1월) (이 템플릿 메시지를 제거하는 방법 및 시기 알아보기)

1843년에 출판된 논문에서, James Prescott Joule은 Nicolas Clément의 칼로리와 관련된 일이 끝날 때 다른 시스템들 사이에 전달되는 에너지를 측정하는 방법을 처음으로 증명했습니다.1824년에 "1기압에서 물 1kg의 온도를 0에서 1°C로 올리는 데 필요한 열량"을 기계적 ^[38][39]작업으로 정의했습니다.에너지는 처음에는 열역학과 역학을 결합시키고 나중에는 전기 기술을 추가함으로써 19세기 ^[40]과학의 통합 개념이 되었습니다.

최초의 구조화된 미터법 시스템: CGS

1861년, 윌리엄 톰슨(훗날 켈빈 경), 제임스 클러크 맥스웰, 제임스 프레스콧 줄을 포함한 영국과학진흥협회(BAAS)의 위원회는 "^{[clarification needed]}전기저항의 기준"을 조사하는 임무를 맡았습니다.그들은 첫 번째 보고서(1862년)^[41]에서 계량 체계를 사용하고, 전기 에너지 측정 단위는 기계 에너지 측정 단위와 동일한 단위를 가져야 하며, 전자기 시스템과 정전기 시스템이라는 두 세트의 전자기 단위를 도출해야 하는 작업의 기본 규칙을 제시했습니다.두 번째 보고서(1863)^[42]에서는 길이, 질량, 시간의 단위를 "기본 단위"(현재는 기본 단위로 알려져 있음)로 식별하는 일관된 단위 체계의 개념을 소개했습니다.다른 모든 측정 단위는 이러한 기본 단위에서 도출(따라서 도출된 단위)할 수 있습니다.미터, 그램, 초를 기본 ^[43][44]단위로 선택했습니다.

1861년 BAAS^{[clarification needed][at?]} 회의 전에 찰스 브라이트와 래티머 클라크는 각각 게오르크 옴, 알레산드로 볼타, 마이클 패러데이를 기려 옴, 볼트, 패러데이의 이름을 CGS 절대 체계에 기초한 실용 단위로 제안했습니다.이것은 Thomson(Kelvin ^[45]경)에 의해 뒷받침되었습니다.주목할 만한 과학자들의 이름을 따서 측정 단위를 명명하는 개념은 이후 다른 단위에 사용되었습니다.

1873년, BAAS의 또 다른 위원회(맥스웰과 톰슨도 포함)는 "역동적 및 전기적 장치의 선택 및 명명법"을 사용할 것을 권고했습니다.위원회는 또한 힘과 ^[46][44][47]에너지의 cgs 단위에 "dyne"과 "erg"의 이름을 추천했습니다.cgs 시스템은 이후 70년간 과학 연구의 기초가 되었습니다.

보고서는 전기 장치에 대해 전자기(또는 절대) 장치 시스템(EMU)과 정전기 장치(ESU)의 두 가지 센티미터-그램-초 기반 시스템을 인정했습니다.

전기장치

이 섹션에서 사용되는 기호

기호	의미.
${\displaystyle F_{\text{m}},F_{\text{e}}}$	전자기력과 정전기력
${\displaystyle I_{\text{1}},I_{\text{2}}}$	전도체의 전류
${\displaystyle q_{\text{1}}, q_{\text{2}}}$	전기 요금
${\displaystyle L}$	전도체 길이
${\displaystyle r}$	전하/전도체 간의 거리
${\displaystyle \epsilon _{0}}$	전기 상수[주 17]
${\displaystyle \mu_{0}}$	자기 상수[주 17]
${\displaystyle k_{\text{m}},k_{\text{e}}$	비례 상수
${\displaystyle c}$	광속[48]
${\displaystyle 4\pi}$	점을[Note 18] 에워싸고 있는 스테라디안들
${\displaystyle P}$	전력
${\displaystyle V}$	전위
${\displaystyle I}$	전류
${\displaystyle E}$	에너지
${\displaystyle Q}$	전하
${\displaystyle {\mathsf {M,L,T}}$	치수: 질량, 길이, 시간

1820년대에 Georg Ohm은 전류, 전위(전압), ^[49][50]저항과 관련된 전력을 확장할 수 있는 옴의 법칙을 만들었습니다.이후 수십 년 동안 전자기 현상 측정과 옴의 법칙을 통합한 일관된 단위 시스템의 실현은 여러 가지 다른 단위 시스템이 고안되었습니다.

세 개의 CGS ${\displaystyle {시스템}_{}}$에서 $ke$ {\$displaystyle k_{\text{$e}} $km$ {\$displaystyle k_{\text{$m}}, 결과적으로$$ϵ 0${\displaystyle$ \$epsilon$ _${0$},$μ0 {\displaystyle$ \$mu$ _${0}}$는 무차원이므로 이들을 정의하는 데 어떤 단위도 필요하지 않았습니다.

전기 측정 단위는 BAAS에 의해 정의된 일관성 있는 기계적 단위 시스템에 쉽게 맞지 않았습니다.치수 분석을 사용하여 ESU 시스템에서 $전압{\displaystyle {\mathsf{}}^{}}$ M ${\displaystyle 1^{\frac{\mathrm{}}{}}}$ ${\displaystyle {\frac{2}{}}^{}}$ ${\displaystyle L^{}{\mathsf{}}^{}}$ ${\displaystyle 1^{}}$ ${\displaystyle 2^{}{\mathsf{}}^{}}$T - 1$${\$displaystyle${\$mathsf {M}}^{\frac {1}{2}}^{\frac {1}{2}}{\mathsf {T}^{-1}}$의 치수는 EMU 시스템에서 전류 치수와 동일한 반면, 저항은 EMU 시스템에서 속도 치수를 가지고 있었습니다.그러나 ESU ^[44]시스템의 속도의 역수.

전자기(절대) 단위 시스템(EMU)

단위의 전자기 시스템(EMU)은 앙드레-마리 앙페르가 1820년대에 두 도체의 전류와 앙페르의 법칙으로 알려진 전류 사이의 힘의 관계를 발견하면서 개발되었습니다.

$=$$I_{2}}{r}},$ $여기$서 ${\displaystyle {km}_{}}$ $=$ ${\displaystyle \frac{{}_{}}{}}$ $π$${\displaystyle }${\$displaystyle k_{\text{m$$}}={\frac${\$mu$_{$0}}{4\pi}}\}($SI단위)

1833년, 가우스는 이 힘을 기계적인 등가물과 동일시할 수 있는 가능성을 지적했습니다.이 제안은 1851년 ^[51]빌헬름 베버로부터 더 많은 지지를 받았습니다.이 시스템에서 전류는 $자력$ ${\displaystyle {상수}_{}}$ k$$m {\$displaystyle$k_${\mathrm${m$}}$를 통일로 설정하여 정의되며 전위는 $관계$ P = ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle I}${\$displaystyle$ P = V I$}$이(가) erg/second임을 보장하는 방식으로 정의됩니다.전자파 측정 단위는 abampere, abbolt ^[52]등으로 알려져 있습니다.이 장치들은 나중에 국제 ^[53]시스템에서 사용할 수 있도록 크기가 조정되었습니다.

ESU(Electrostatic System of Unit)

ESU(Electrostatic system of units)는 1783년 쿨롱이 두 대전체 사이에서 작용하는 힘을 정량화한 것을 기반으로 합니다.쿨롱의 법칙으로 알려진 이 관계는 다음과 같습니다.

${\displaystyle {}_{Fe}}$ $=$ ${\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle \frac{q_{}}{}}$ ${\displaystyle \frac{{}_{}}{}}$ ${\displaystyle \frac{q_{}}{}}$ 2 ${\displaystyle \frac{{}_{}}{}}$ ${\displaystyle \frac{2^{}}{}}${\$displaystyle F_{\mathrm$ ${\displaystyle {}_{}}$ $k_{\text{e}}{\frac {q_{1}q_{2}}{r^{2}}},$ $여기$서 ${\displaystyle {ke}_{}}$ ${\displaystyle {=}_{}}$ ${\displaystyle \frac{14}{}}$ ${\displaystyle \frac{{\pi }_{}}{}}$ 0 ${\displaystyle k_{\tex$${\displaystyle t_{}}$${e$}}={\$frac {1}{4\pi \epsilon$_{$0}}}($SI 단위)

이 시스템에서 충전 단위는 쿨롱 힘 상수(${\displaystyle {ke}_{}}$ ${\displaystyle k_{\text{e$를 단위로 설정하여 정의하고 전위 단위는 ${\displaystyle \mathrm{관계식}}$ E${\displaystyle }$= ${\displaystyle \mathrm{QV}}${\$displaystyle$E$$= QV}로 계산된 에너지 단위가 1 erg임을 보장하도록 정의합니다.정전기 측정 단위는 statampere, statvolt ^[54]등이었습니다.

가우스 단위계

가우스 단위계는 1888년 맥스웰 방정식을 검증하는 동안 하인리히 헤르츠의 ^{[citation needed]}깨달음에 기초하여 전자기 단위와 정전기 단위가 다음과 같은 관계가 있음을 증명했습니다.

${\displaystyle c^{2}={\frac {1}{\epsilon _0}\mu _{0}}}$^[55][56]

이 관계를 이용하여, 그는 EMU와 ESU 시스템을 하나의 시스템으로 병합할 것을 제안했습니다. 자기량에 대한 EMU 장치(이후 가우스와 맥스웰로 명명됨)와 다른 곳의 ESU 장치를 사용했습니다.그는 이 조합 단위를 "가우스 단위"라고 이름 지었습니다.이 단위 집합은 이론 ^{[37]: 128} 물리학에서 특히 유용한 것으로 인식되어 왔습니다.

QES(Quadrant–11gram–second) 또는 국제 단위 시스템

과학 작업에 사용된 CGS 측정 단위는 공학적으로 실용적이지 못했고, 특히 전신에 더 적용 가능한 전기 단위 시스템의 개발로 이어졌습니다.길이의 단위는 10 m(헤브도미터, 명목상 지구 사분면)였고⁷, 질량의 단위는 이름 없는 단위로⁻¹¹ 10 g, 시간의 단위는 두 번째였습니다.질량과 길이의 단위는 기계적 측정 면에서 더 일관되고 사용 가능한 전기 단위를 산출하기 위해 일정하지 않게 크기가 조정되었습니다.비공식적으로 "실용적" 시스템이라고 불리는 이 시스템은 관례에 따라 단위의 사분면-11그램-초(QES) 시스템으로 적절하게 명명되었습니다.

전기 장치의 정의는 EMU 시스템과 같이 자기 상수를 포함하고, 장치 이름은 해당 시스템에서 넘겨받았지만 정의된 기계 ^[57]장치에 따라 크기가 조정되었습니다.이 시스템은 19세기 후반에 국제 시스템으로 공식화되었고, 이후 그 장치들은 "국제 암페어", "국제 전압" ^{[58]: 155–156} 등을 의미했습니다.

헤비사이드-로렌츠 단위계

가우스 시스템(및 다른 CGS 시스템)의 맥스웰 방정식에서 발생하는 인자 4 π ${\displaystyle$ 4$\$$pi }$는 점 전하와 같은 점을 $둘러싼$ 4$$π {\$displaystyle$4\pi $}$개의 스테라디안에서 비롯됩니다.이 인자는 관련된 양의 정의에 이 인자를 포함시킴으로써 구면 좌표를 포함하지 않는 컨텍스트에서 제거할 수 있습니다.이 시스템은 1883년 올리버 헤비사이드에 의해 제안되었으며 "합리화된 가우스 단위 시스템"이라고도 알려져 있습니다.SI는 나중에 헤비사이드의 합리화 계획을 기반으로 합리화된 단위를 채택했습니다.

열역학

맥스웰과 볼츠만은 온도, 압력, 기체의 부피의 상호관계를 미시적 규모로 기술하는 이론을 만들었지만, 그 외에는 1900년에는 ^[59][60]온도의 미시적 특성에 대한 이해가 없었습니다.

19세기 말까지, 열역학의 기본적인 거시적인 법칙들이 만들어졌고, 비록 경험적인 기술들을 사용하여 온도를 측정하는 기술들이 존재했지만, 온도의 본질에 대한 과학적인^{[clarification needed]} 이해는 미미했습니다.

미터 규약

미터의 국제적인 채택이 증가함에 따라, 표준으로서 Mètre des Archives의 단점이 더욱 명백해졌습니다.미터를 법적 수단으로 채택한 국가들은 mètre des Archives와 길이가 같도록 고안된 표준 미터 막대를 구입했지만 국가들이 실제로 동일한 표준으로 작업하도록 보장하는 체계적인 방법이 없었습니다.국제적인 재현성을 보장하기 위해 고안된 경락적 정의는 매우 비실용적이어서 인공물 표준을 선호하여 거의 폐기되었지만, Mètre des Archives (그리고 대부분의 사본)는 "최종 표준"이었습니다. 이러한 표준(정확히 1미터 길이의 막대)은 우리와 함께 착용하기 쉽습니다.e, 그리고 다른 표준 막대는 다른 ^[61]비율로 착용될 것으로 예상됩니다.

1867년에 새로운 국제 표준 미터를 만들 것을 제안했고 길이는 "그것이 ^[62][63]발견될 상태의" 기록 보관소의 길이로 잡았습니다.1867년에 열린 국제 측지 회의에서는 미터의 새로운^{[62][63][Note 19]} 국제 원형과 국가 표준을 비교할 수 있는 시스템을 만들 것을 요구했습니다.국제 표준 프로토타입은 또한 "선 표준"이 될 것이며, 즉 미터는 막대에 표시된 두 선 사이의 거리로 정의되어 최종 표준의 마모 문제를 방지합니다.프랑스 정부는 국제 미터 위원회의 창설에 실질적인 지원을 주었고, 1870년 파리에서 그리고 1872년에 약 30개국의 ^[62]참가로 다시 만났습니다.

1875년 5월 20일, 17개의 ^[21][64]주들에 의해 메트르 협약(Convention du Mètre, 미터 협약)으로 알려진 국제 조약이 체결되었습니다.이 조약은 측정을 위한 통일된 시스템과 관련된 국제 활동을 수행하기 위해 다음과 같은 조직을 설립하였습니다.

• 회원국의 공식 대표들과 모든 조치에 대한 최고 권위자들의 정부간 회의인 회의(CGPM 또는 General Conference on Weights and Measures)
• CGPM의 결정을 준비하고 실행하며 국제도량형위원회의 감독을 담당하는 선별된 과학자와 계측사로 구성된 국제도량형위원회(CIPM 또는 국제도량형위원회)
• 주요 물리량의 기본 표준과 척도의 확립, 국제 시제품 표준의 유지, 과학계량학의 상설 연구소 및 세계 센터인 Bureau international despoids et measures (BIPM 또는 국제 중량 측정국)그리고 국제 표준과 다양한 국가 표준 간의 정기적인 비교에 대한 감독.

미터의 국제 원형과 킬로그램의 국제 원형은 모두 90% 백금, 10% 이리듐 합금으로 만들어졌으며, 이 합금은 매우 단단하고 전기 및 열전도 특성이 좋습니다.프로토타입은 길이 비교^[21] 시 비틀림 변형의 영향을 최소화하기 위해 특별한 X자형(Tresca) 단면을 가지고 있었으며, 프로토타입 kg의 모양은 원통형이었습니다.런던 회사인 존슨 매티는 30개의 원형 미터와 40개의 원형 킬로그램을 납품했습니다.1889년 CGPM의 첫 회의에서 바 6호와 실린더 X호가 국제적인 원형으로 받아들여졌습니다.나머지는 BIPM 작업 복사본으로 보관되거나 국가 시제품으로 ^[65]회원국에 배포되었습니다.

1889년 미터 협약에 따라, BIPM은 길이를 정의하는 것과 질량을 정의하는 두 개의 인공물을 보관했습니다.특정한 인공물에 의존하지 않는 다른 측정 단위들은 다른 기관들에 의해 통제되었습니다.

킬로그램의 정의는 20세기 내내 변하지 않았지만, 1901년 제3차 CGPM은 킬로그램이 무게가 아닌 질량 단위임을 분명히 했습니다.40개의 원형(1889년에 채택)은 때때로 새로운 ^[66]서명자가 미터 협약에 사용할 수 있도록 추가 원형으로 보완되었습니다.

1921년, 미터 조약은 CGPM과 IEC의 작업을 병합하면서 전기 장치를 포함하도록 확장되었습니다.

제2차 세계 대전 이전의 계측 시스템

측정의 20세기 역사는 5개의 시기로 표시됩니다: 1901년 일관성 있는 MKS 시스템의 정의, MKS, cgs 및 공통 측정 시스템의 50년 공존, 1948년 SI의 단위 시스템 프로토타입, 1960년 SI의 도입, 그리고 반세기 후반 SI의 진화.

일관성 있는 체계

1901년에 Giorgi는 그러한 단위를 길이, 질량 및 시간 측면에서 정의하는 것과 관련된 어려움을 해결하기 위한 독립적인 전자기 차원의 필요성을 확인했습니다.이것은 조르지가 1901년 10월 A.E.I(^[67]Associiazione Elettrotechnica Italiana)의 회의에 논문을 발표하도록 이끌었는데, 그는 일관성 있는 전기-기계 단위 시스템이 전기적 성질의 네 번째 기본 단위를 추가함으로써 얻어질 수 있다는 것을 보여주었습니다.1861년 BAAS 보고서에서 제안된 3개의 기본 유닛에 대해 설명합니다.이것은 상수_e k와_m k에 물리적 차원을 부여했고 따라서 전기 기계적 양₀ σ(자유 공간의 허용도)와₀ μ(^[68]자유 공간의 허용도)에도 물리적 차원을 부여했습니다.그의 연구는 또한 에너지의 단위로서 줄을 사용하고 국제 단위계의 전기 단위는 ^{[58]: 156} 변하지 않고 일관되고 합리적인 단위계의 확립에 있어서 에너지의 관련성을 인정했습니다.하지만, 조르지의 연구가 IEC에 의해 실제로 받아들여지기까지 30년 이상이 걸렸습니다.

산업화시대의 계량체계

산업이 전세계적으로 발전하면서, 1873년에 영국 과학 진흥 협회에 의해 채택된 cgs 단위 시스템은 계속해서 측정의 지배적인 시스템이었고, 적어도 다음 60년 동안은 그렇게 남아있었습니다.장점은 몇 가지였습니다: 그것은 꽤 일관성이 없지만 적어도 동음이의적인 포괄적인 유도 단위 세트를 가지고 있었습니다. MKS 시스템은 전자기력의 정의된 단위가 전혀 없었습니다. MKS 단위는 과학에 불편하게 컸습니다. 미국, 영국, 영국 제국에서 영향력을 행사하는 관습적인 조치 체계가 있었습니다., 그리고 심지어 어느 정도는 프랑스에서 조차도, 어떤 경쟁적인 제도의 채택을 금지했던 미터법의 발상지.마지막으로, 전쟁, 민족주의 그리고 다른 정치적인 힘들은 일관된 단위의 체계를 선호하는 과학의 발전을 억제했습니다.

1933년 제8차 CGPM에서 "국제" 전기 장치를 "절대" 장치로 교체할 필요성이 제기되었습니다.비공식적으로 MKSX로 표시되는 Giorgi의 '시스템'이 채택되어야 한다는 IEC의 제안은 받아들여졌지만, 어떤 전기 장치가 네 번째 기본 장치가 되어야 하는지에 대한 결정은 내려지지 않았습니다.1935년 J. E. Sears는^{[69][citation needed]} 이것이 암페어가 되어야 한다고 제안했지만, 제2차 세계대전은 이것이 1946년까지 공식화되는 것을 막았습니다.1921년과 1936년 ^[21][63]사이에 국내 표준과 국제 미터 원형을 비교한 결과 미터의 정의가 0.2 ^[70]μm 이내로 유지되었음을 알 수 있었습니다.1889년의 정의는 얼음이 녹는 온도에서 원형의 길이로 정의했지만, 1927년 제7차 CGPM은 이 정의를 확장하여 원형 미터가 "2개의 원통에 지지되어야 한다"고 명시했습니다.직경이 최소 1cm 이상이며,^{[37]: 142–43, 148} 서로 571mm 거리에서 동일한 수평면에 대칭적으로 배치됩니다."571mm는 시제품의 에어리 지점(바의 굽힘 또는 처짐이 ^[71]최소화되는 지점)을 나타냅니다.

SI 실무기안 : 단위의 실용화 방안

제9회 CGPM은 제8회 CGPM 이후 15년 만인 1948년에 만났습니다.국제순수·응용물리학연합과 프랑스 정부의 실질적인 측정 단위 시스템 구축에 대한 공식적인 요청에 따라 CGPM은 CIPM에 단일한 실질적인 측정 단위 시스템에 대한 권고안을 마련할 것을 요청했습니다.미터 ^[72]협약을 준수하는 모든 국가에서 채택하기에 적합합니다.CIPM의 초안은 MKS 단위 시스템을 기반으로 미터법 단위의 정의, 기호 및 용어를 광범위하게 수정하고 단순화하는 것이었습니다.

천문 관측에 따라, 두 번째는 1900년의 일부분으로 정해졌습니다.Giorgi가 요구한 대로 전자기 베이스 유닛이 암페어로 받아들여졌습니다.CIS와 IUPAP과의 협상 후, 켈빈 도와 칸델라 도 추가 단위가 기본 ^[73]단위로 제안되었습니다.CGPM은 처음으로 파생 단위에 대한 권고안을 제시했습니다.동시에 CGPM은 단위 기호 및 숫자의 작성 및 인쇄에 관한 규약을 채택하고 가장 중요한 MKS 및 CGS ^[74]단위의 기호를 목록화했습니다.

시간을

원자시계가 등장하기 전까지 인류가 이용할 수 있는 가장 신뢰할 수 있는 시계는 지구의 자전이었습니다.그러므로 국제천문연맹(IAU)의 후원을 받는 천문학자들이 시간과 관련된 기준을 유지하는 데 앞장선 것은 당연했습니다.20세기 동안, 지구의 자전 속도가 느려져서, 1세기마다^[75] 1.4 밀리초씩 길어지는 것이 명백해졌습니다. 이것은 계산된 태양의 일식의 시간을 기원전 ^[76]763년의 중국 기록으로 거슬러 올라가는 고대의 일식과 비교함으로써 입증되었습니다.1956년, 제10차 CGPM은 CIPM에게 두 번째의 정의를 준비하라고 지시했고, 1958년에 두 번째의 정의는 ^[75]1900년에 지구의 자전 속도를 이용한 외삽법에 의해 계산될 것이라고 발표되었습니다.

전기장치

1901년 Giorgi의 제안에 따라 CIPM은 암페어를 전기기계 장치가 파생되는 기본 단위로 권장하기도 했습니다.이전에 사용되었던 옴과 전압에 대한 정의는 폐기되었고, 이 단위들은 암페어에 기초하여 파생된 단위가 되었습니다.1946년 CIPM은 원래의 EMU 정의를 기반으로 암페어의 정의를 공식적으로 채택하고 옴을 다른 기본 ^[77]단위로 재정의했습니다.암페어에 기초한 절대 전기 ^{[clarification needed]}시스템의 정의는 ^[78]1948년에 공식화되었습니다.이러한 이름을 가진 제안된 유닛 초안은 국제 ^[79]유닛과 매우 가깝지만 동일하지는 않습니다.

온도

18세기부터 섭씨 스케일에서 온도는 섭씨 0도에서 얼음이 녹고 100도에서 끓인 물이라는 정의와 함께 섭씨로 표현되었습니다.일련의 룩업 테이블은 다양한 장치를 사용하여 수행된 상호 연관된 경험적 측정의 관점에서 온도를 정의했습니다.1948년에는 온도와 관련된 정의를 명확히 해야 했습니다.(각도는 많은 나라에서 일반적으로 사용하기 위해 채택되었고, 그래서 1948년, GPM(General Conference on Weights and Measurements)은 온도 측정에 사용되는 섭씨의 이름을 섭씨로 바꿀 것을 권고했습니다.)^[80]

제9회 CGPM에서는 섭씨온도척도로 명칭을 변경하고, 물의 삼중점을 0.01℃^[81]로 정의하여 척도 자체를 고정하였으나, CGPM은 절대온도척도에 "켈빈"이라는 명칭을 부여하고 물의 삼중점을 정의할 때 제10회 CGPM까지 공식적인 절대영도의 정의를 남겼고, 물의 삼중점을 정의함에 따라 제10회 CGPM까지 절대영도의 정의를 남겼습니다.d는 273.16°^[82]K입니다.

광도

1937년 이전에, 국제 조명 위원회 (프랑스어 제목에서 CIE)는 CIPM과 함께 다양한 국가 표준을 대체할 발광 강도에 대한 표준을 만들었습니다.이 표준은 "백금의 응고 온도에서 완전한 라디에이터의 밝기는 ^[83]제곱센티미터당 60개의 새로운 촛불"로 정의되었으며, 1948년 CGPM에 의해 비준되었습니다.

파생단위

암페어의 새로운 정의는 파라드, 헨리, 와트, 테슬라, 웨버, 전압, 옴 및 쿨롱을 포함하는 전자기 유도 단위의 집합에 대한 실용적이고 유용한 일관성 있는 정의를 허용했습니다.두 개의 유도 단위인 lux와 lumen은 새로운 칸델라에 기반을 두고 있었고, 하나는 켈빈도에 해당하는 섭씨도였습니다.라디안, 스테라디안, 헤르츠, 줄, 뉴턴 등 5개의 다른 파생 단위가 초안 제안을 완료했습니다.

국제단위계

1952년 CIPM은 특정 광원의 파장을 길이를 정의하는 기준으로 사용할 것을 제안했고, 1960년 CGPM은 크립톤 86 원자의 특정 에너지 준위 간의 전이에 해당하는 방사선을 미터의 새로운 기준으로 사용하여 이 제안을 받아들였습니다.표준 미터 인공물은 폐기되었습니다.

1960년에 Giorgi의 제안은 국제 단위 시스템(^{[37]: 109} System of Unités)인 SI의 기초로 채택되었습니다.SI의 초기 정의에는 미터, 킬로그램, 초, 암페어, 켈빈, 칸델라 등 6개의 기본 단위와 16개의 일관된 유도 ^[84]단위가 포함되었습니다.

현대 SI의 진화

SI는 1960년 발표된 후 7번째 염기 단위, 몰 및 6개의 파생 단위, 압력을 나타내는 파스칼, 방사선을 나타내는 회색, 시버트 및 베크렐, 전기 전도를 나타내는 지멘스 및 촉매(효소) 활성을 위한 카탈이 추가되었습니다.몇 개의 단위들도 물리 상수들의 관점에서 재정의되었습니다.

신규기준 및 파생단위

이후 수년간 BIPM은 열전대, 광 스펙트럼 등과 같은 다양한 측정 장치와 동등한 ^[85]온도의 교차 상관 관계를 개발하고 유지했습니다.

두더지는 원래 그램 원자 또는 그램 분자(그램 단위로 측정된 물질의 양을 원자량으로 나눈 값)로 알려져 있었습니다.원래 화학자들과 물리학자들은 원자량의 정의에 대해 서로 다른 견해를 가지고 있었는데, 둘 다 산소에 16개의 원자 질량 단위(amu)를 할당했지만, 물리학자들은 산소를 O 동위 원소의 관점에서 정의한 반면 화학자들은 16개의 amu를 O, O, O 동위 원소에 할당하여 자연에서 발생하는 비율로 혼합했습니다.마침내, 국제 순수 응용^[86] 물리학 연합(IUPAP)과 국제 순수 응용 화학 연합(IUPAC) 사이의 합의로 C의 원자량을 정확히 12 amu로 정의하기로 합의하면서 이 이중성은 1959/60년에 끝이 났습니다.이 합의는 ISO에 의해 확인되었으며 1969년 CIPM은 SI를 기본 단위로 포함할 것을 권고했습니다.이것은 1971년 제14회 ^{[37]: 114–115} CGPM에서 이루어졌습니다.

상수 정의로 마이그레이션 시작

포스트모던 SI의 두 번째 주요 경향은 자연의 물리적 상수 측면에서 단위 정의의 이동이었습니다.

1967년 제13회 CGPM에서 켈빈(°K)은 켈빈(K)^[87]으로 이름이 바뀌었습니다.

미국 해군 천문대(USNO)와 국립 물리학 연구소의 천문학자들은 1900년 세슘 133 원자의 바닥 상태의 두 극미세 수준 사이의 전이에 해당하는 방사선의 진동수와 추정된 지구의 자전 속도 사이의 관계를 알아냈습니다.그들의 두 번째 원자 정의는 1968년 13번째 CGPM에 의해 채택되었습니다.

1975년까지 두 번째는 지구의 자전이 아닌 물리적 현상의 관점에서 정의되었을 때 CGPM은 CIPM이 광속을 미터 정의의 기초로 사용하는 것을 조사할 수 있도록 허가했습니다.이 제안은 ^[88]1983년에 받아들여졌습니다.

칸델라 정의는 구현하기 어렵다는 것이 입증되었고, 1979년에 정의가 수정되었고 방사선 소스에 대한 기준이 밝은 상태에 적응할 때 인간의 눈이 있는 주파수에 가까운 단색의 황록색 가시광선의 ^{[37]: 115} 지정된 주파수의 측면에서 칸델라를 정의함으로써 대체되었습니다.온스, 민감도가 가장 높습니다.

킬로그램 인공물 불안정

1960년 미터가 재정의된 후 킬로그램은 물리적 인공물에 의해 정의된 유일한 SI 기준으로 남아있었습니다.그 후 몇 년 동안, 기본 단위의 정의와 특히 이러한 정의를 실현하기 위한 미즈 엔프라티크의^[90] 정의가 개선되었습니다.

1988-1989년에 있었던 세 번째 주기적 재보정 결과, IPK와 조정된 국가 시제품의 기준선 간의 평균 차이가 50μg으로 나타났는데, 1889년에는 그 차이가 0이 되도록 국가 시제품의 기준선이 조정되었습니다.IPK가 최종 킬로그램이기 때문에 IPK가 질량을 잃어가고 있었는지, 아니면 국가 시제품이 ^[89]질량을 얻고 있는지 알 길이 없습니다.

세기의 과정 동안, 킬로그램의 다양한 국가적 원형들은 국제 킬로그램(IPK)의 원형에 대해, 그리고 그러므로, 서로에 대해 재보정되었습니다.IPK와 관련된 국가 프로토타입의 초기 1889년 시작 값 오프셋은 ^[89]무효화되었으며, 이후의 질량 변화는 IPK와 관련된 것입니다.

제안된 IPK의 제안

IPK에 대한 많은 대체가 제안되었습니다.

1990년대 초부터 국제 아보가드로 프로젝트는 IPK를 정확한 사양으로 정확하게 재현할 수 있는 물리적 물체로 대체할 수 있는 균일한 실리콘-28 결정으로 1 kg, 94 mm의 구체를 만드는 작업을 했습니다.아보가드로 프로젝트의 구체는 정확한 구조 때문에 ^[91]지금까지 인간이 만든 것 중 가장 정확하게 구형의 물체일 것으로 보입니다.

다른 그룹들은 금이나 비스무트 원자의 정확한 전착을 통해 기준 질량을 만들고 ^[92]전류의 전자기 반발에 의해 발생하는 힘과 관련하여 암페어 단위로 킬로그램을 정의하는 것과 같은 개념을 연구했습니다.

결국 선택의 폭은 와트 밸런스와 국제 아보가드로 프로젝트 ^[92]영역의 사용으로 좁혀졌습니다.

궁극적으로, IPK를 위한 물리적 대체물을 생성하지 않고, 이전의 단위 정의의 관점에서 측정된 다수의 물리적 상수에 정확한 값을 할당하기 위해 모든 SI 단위를 정의하기로 결정했습니다.

기본 상수의 용어로 재정의

CGPM은 제23차 회의(2007)에서 CIPM에 당시 사용된 인공물이 아닌 자연 상수를 모든 측정 단위의 기준으로 사용하는 것을 조사할 것을 요구했습니다.

이듬해 국제순수·응용물리학연합(IUPAP)^[93]이 이를 승인했습니다.2010년 9월 영국 Reading에서 개최된 CCU 회의에서 2010년 10월 CIPM의 다음 회의에 제출될 SI 브로셔에 대한 결의안^[94] 및 초안 변경 사항이 ^[95]원칙적으로 합의되었습니다.2010년 10월 CIPM 회의는 "23차 회의에서 총회가 정한 조건이 아직 완전히 ^{[Note 21]}충족되지 않았습니다.이러한 이유로 CIPM은 현재 ^[97]SI 개정을 제안하지 않습니다."그러나 CIPM은 제24차 CGPM(2011년 10월 17~21일)에서 새로운 정의에 원칙적으로 동의하되 세부 사항이 확정될 때까지 ^[98]시행하지 않기로 결정했습니다.

7개 SI 기초단위 중 킬로그램, 암페어, 켈빈, 몰 등 4개를 플랑크 상수(h), 기본 전하(e), 볼츠만 상수(k_B), 아보가드로 상수(N_A)에 대해 각각 정확한 수치를 설정하여 재정의했습니다.두 번째, 미터, 칸델라는 이미 물리 상수로 정의되었으며 정의에 대한 수정이 필요했습니다.새로운 정의는 단위의 값을 변경하지 않고 SI를 개선하여 기존 ^[99][100]측정값과의 연속성을 보장하는 것을 목표로 했습니다.

이 결의안은 ^[101]회의에서 받아들여졌고, CGPM은 제25차 회의 개최일을 2015년에서 ^[102][103]2014년으로 앞당겼습니다.2014년 11월 18일부터 20일까지 열린 제25차 회의에서, "[필요한 요구 사항의 진전]에도 불구하고] CGPM이 제25차 ^[104]회의에서 수정된 SI를 채택할 만큼 데이터가 아직 충분히 견고하지 않은 것으로 보인다"고 밝혀져 2018년 다음 회의로 수정을 연기했습니다.

2017년에는 조건을 충족할 수 있을 정도로 정확한 측정이 가능했고, 제26차 CGPM(2018년 11월 13일~16일)에서^[105] 재정의가 채택되었으며, 2019년에 마침내 변경 사항이 발효되어 장기적으로 안정적인 정의 체계가 구축되었습니다.

참고 항목

• 국제단위체계의 역사
• 미터의 역사
• 측정이력

메모들

참고문헌

외부 링크