एसआई माप प्रणाली - इतिहास, उद्देश्य, भौतिकी में भूमिका

मानव इतिहास कई हज़ार साल पुराना है, और इसके विकास के विभिन्न चरणों में लगभग हर देश ने अपनी कुछ पारंपरिक संदर्भ प्रणालियों का उपयोग किया है। अब इंटरनेशनल सिस्टम ऑफ यूनिट्स (SI) सभी देशों के लिए अनिवार्य हो गया है।

प्रणाली में माप की सात बुनियादी इकाइयाँ होती हैं: दूसरी - समय, मीटर - लंबाई, किलोग्राम - द्रव्यमान, एम्पीयर - विद्युत प्रवाह की शक्ति, केल्विन - थर्मोडायनामिक तापमान, कैंडेला - प्रकाश की तीव्रता, और मोल - पदार्थ की मात्रा। दो अतिरिक्त इकाइयाँ हैं: समतल कोण के लिए रेडियन और ठोस कोण के लिए स्टेरेडियन।

एसआई फ्रेंच सिस्टेम इंटरनेशनेल से आता है और इंटरनेशनल सिस्टम ऑफ यूनिट्स के लिए खड़ा है।

काउंटर कैसे निर्धारित किया जाता है

17वीं शताब्दी में, यूरोप में विज्ञान के विकास के साथ, एक सार्वभौमिक उपाय या कैथोलिक मीटर की शुरूआत के लिए कॉल अधिक से अधिक सुनाई देने लगे। यह प्राकृतिक घटना पर आधारित एक दशमलव माप होगा और सत्ता में बैठे व्यक्ति के निर्णय से स्वतंत्र होगा। इस तरह का उपाय उपायों की कई अलग-अलग प्रणालियों को तब अस्तित्व में लाएगा।

ब्रिटिश दार्शनिक जॉन विल्किंस ने पेंडुलम की लंबाई को लंबाई की एक इकाई के रूप में लेने का प्रस्ताव दिया, जिसकी आधी अवधि एक सेकंड के बराबर होगी। हालाँकि, माप स्थान के आधार पर, मान समान नहीं था। फ्रांसीसी खगोलशास्त्री जीन रिचेत ने दक्षिण अमेरिका (1671-1673) की यात्रा के दौरान इस तथ्य को स्थापित किया।

1790 में, मंत्री तललीरैंड ने बोर्डो और ग्रेनोबल - 45 ° उत्तरी अक्षांश के बीच सख्ती से निश्चित अक्षांश पर पेंडुलम रखकर संदर्भ देशांतर को मापने का प्रस्ताव रखा। परिणामस्वरूप, 8 मई, 1790 को, फ्रेंच नेशनल असेंबली ने फैसला किया कि मीटर एक पेंडुलम की लंबाई है, जिसकी आधी अवधि 45 ° अक्षांश पर 1 s के बराबर है। आज के एसआई के अनुसार, यह मीटर 0.994 मीटर के बराबर होगा। हालांकि, यह परिभाषा वैज्ञानिक समुदाय के साथ अच्छी तरह से नहीं बैठती है।

30 मार्च, 1791 को फ्रेंच एकेडमी ऑफ साइंसेज ने पेरिस मेरिडियन के हिस्से के रूप में माप के मानक को परिभाषित करने के प्रस्ताव को स्वीकार कर लिया। नई इकाई भूमध्य रेखा से उत्तरी ध्रुव तक की दूरी का दस लाखवाँ हिस्सा होना था, जो कि पेरिस मेरिडियन के साथ मापी गई पृथ्वी की परिधि के एक चौथाई का दस लाखवाँ हिस्सा है। इसे "मीटर ट्रू एंड डेफिनिटिव" के रूप में जाना जाने लगा।

7 अप्रैल, 1795 को, नेशनल कन्वेंशन ने फ्रांस में मीट्रिक प्रणाली की शुरुआत करने वाला एक कानून पारित किया और चौ सहित आयुक्तों को निर्देश दिया। ओ कूलम्ब, जे.एल. लाग्रेंज, पी.-एस। लाप्लास और अन्य वैज्ञानिकों ने प्रयोगात्मक रूप से लंबाई और द्रव्यमान की इकाइयों को निर्धारित किया।

1792 से 1797 की अवधि में, क्रांतिकारी सम्मेलन के निर्णय से, फ्रांसीसी वैज्ञानिकों डेलम्ब्रे (1749-1822) और मेचेन (1744-1804) ने पेरिस मेरिडियन के समान चाप को डनकर्क से 9 ° 40 'की लंबाई के साथ मापा। 6 साल में बार्सिलोना, पूरे फ्रांस और स्पेन के हिस्से में 115 त्रिकोणों की एक श्रृंखला बिछा रहा है।

हालाँकि, यह बाद में पता चला कि पृथ्वी के ध्रुवीय संपीड़न की गलत गणना के कारण, मानक 0.2 मिमी छोटा निकला। इस प्रकार, 40,000 किमी की मध्याह्न रेखा केवल अनुमानित है। हालांकि, मानक पीतल मीटर का पहला प्रोटोटाइप 1795 में बनाया गया था। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि द्रव्यमान की इकाई (किलोग्राम, जिसकी परिभाषा पानी के एक घन डेसीमीटर के द्रव्यमान पर आधारित है) भी परिभाषा से बंधी है। मीटर।

एसआई प्रणाली के गठन का इतिहास

22 जून, 1799 को फ्रांस में दो प्लेटिनम मानक-मानक मीटर और मानक किलोग्राम- बनाए गए। इस तिथि को वर्तमान SI प्रणाली के विकास की शुरुआत का दिन माना जा सकता है।

1832 में गॉस ने तथाकथित बनाया इकाइयों की पूर्ण प्रणाली, बुनियादी तीन इकाइयों के रूप में लेते हुए: समय की इकाई दूसरी है, लंबाई की इकाई मिलीमीटर है, और द्रव्यमान की इकाई ग्राम है, क्योंकि इन विशेष इकाइयों का उपयोग करके, वैज्ञानिक मापने में सक्षम था पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का पूर्ण मूल्य (इस प्रणाली को नाम मिला एसजीएस गॉस).

1860 के दशक में, मैक्सवेल और थॉमसन के प्रभाव में, आधार और व्युत्पन्न इकाइयों को एक दूसरे के साथ संगत होने की आवश्यकता तैयार की गई थी। नतीजतन, सीजीएस प्रणाली को 1874 में पेश किया गया था, जिसमें सूक्ष्म से मेगा तक इकाइयों के सबसेट और गुणकों को दर्शाने के लिए उपसर्ग भी वितरित किए गए थे।

1875 में, रूस, संयुक्त राज्य अमेरिका, फ्रांस, जर्मनी, इटली सहित 17 देशों के प्रतिनिधियों ने मीट्रिक कन्वेंशन पर हस्ताक्षर किए, जिसके अनुसार अंतर्राष्ट्रीय माप ब्यूरो, अंतर्राष्ट्रीय उपायों की समिति की स्थापना की गई और एक नियमित सम्मेलन कार्य करने लगा। बाट और माप पर सामान्य सम्मेलन (जीसीएमडब्ल्यू)… उसी समय, किलोग्राम के लिए एक अंतरराष्ट्रीय मानक और मापने के उपकरण के लिए एक मानक के विकास पर काम शुरू हुआ।

1889 में GKMV के पहले सम्मेलन में, आईएसएस प्रणालीसीजीएस की तरह मीटर, किलोग्राम और सेकंड के आधार पर, हालांकि, व्यावहारिक उपयोग की सुविधा के कारण आईएसएस इकाइयां अधिक स्वीकार्य लगती हैं। प्रकाशिकी और विद्युत इकाइयों को बाद में पेश किया जाएगा।

1948 में, फ्रांसीसी सरकार और सैद्धांतिक और अनुप्रयुक्त भौतिकी के अंतर्राष्ट्रीय संघ के आदेश से, वजन और माप पर नौवें सामान्य सम्मेलन ने इकाइयों की प्रणाली को एकीकृत करने के लिए वजन और माप पर अंतर्राष्ट्रीय समिति को प्रस्ताव देने के लिए एक निर्देश जारी किया। माप, माप की इकाइयों की एकल प्रणाली बनाने के उनके विचार जो सभी देशों - पार्टियों द्वारा मीट्रिक कन्वेंशन के लिए स्वीकार किए जा सकते हैं।

परिणामस्वरूप, 1954 में दसवें GCMW में निम्नलिखित छह इकाइयाँ प्रस्तावित और अपनाई गईं: मीटर, किलोग्राम, सेकंड, एम्पीयर, केल्विन और कैंडेला। 1956 में, सिस्टम को "सिस्टेमे इंटरनेशनल डी'यूनिटीज" नाम दिया गया था - इकाइयों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली।

1960 में, एक मानक अपनाया गया था, जिसे पहली बार «इकाइयों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली» कहा गया था और इसे संक्षिप्त नाम दिया गया था «एसआई» (एसआई).

मूल इकाइयाँ वही छह इकाइयाँ बनी रहीं: मीटर, किलोग्राम, सेकंड, एम्पीयर, केल्विन और कैंडेला, दो अतिरिक्त इकाइयाँ (रेडियन और स्टेरेडियन) और सत्ताईस सबसे महत्वपूर्ण डेरिवेटिव, अग्रिम में अन्य व्युत्पन्न इकाइयों को निर्दिष्ट किए बिना जिन्हें जोड़ा जा सकता है - देर। (रूसी "एसआई" में संक्षिप्त नाम "अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली" के रूप में समझा जा सकता है)।

ये सभी छह बुनियादी इकाइयाँ, दोनों अतिरिक्त इकाइयाँ और सत्ताईस सबसे महत्वपूर्ण व्युत्पन्न इकाइयाँ, पूरी तरह से आईएसएस, एमकेएसए, МКСГ के लिए माप की इकाइयों के लिए यूएसएसआर राज्य मानकों में उस समय अपनाई गई संबंधित बुनियादी, अतिरिक्त और व्युत्पन्न इकाइयों के साथ मेल खाती हैं। एमएसएस सिस्टम।

1963 में यूएसएसआर में, के अनुसार GOST 9867-61 "इकाइयों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली", एसआई को राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के क्षेत्र में, विज्ञान और प्रौद्योगिकी में, और शिक्षण संस्थानों में शिक्षण के लिए पसंदीदा के रूप में स्वीकार किया जाता है।

1968 में, तेरहवें जीकेएमवी में, इकाई "डिग्री केल्विन" को "केल्विन" से बदल दिया गया था, और पदनाम "के" को भी अपनाया गया था। इसके अलावा, एक सेकंड की एक नई परिभाषा को अपनाया गया था: एक सेकंड एक समय अंतराल है जो 9,192,631,770 विकिरण अवधियों के बराबर है, जो सीज़ियम-133 परमाणु के ग्राउंड क्वांटम राज्य के दो हाइपरफाइन स्तरों के बीच संक्रमण के अनुरूप है। 1997 में, एक स्पष्टीकरण अपनाया जाएगा कि यह समय अंतराल सीज़ियम -133 परमाणु को 0 K पर आराम से संदर्भित करता है।

1971 में, पदार्थ की मात्रा के लिए एक इकाई - 14 GKMV में एक और मूल इकाई "mol" जोड़ी गई। एक तिल एक प्रणाली में पदार्थ की मात्रा है जिसमें कई संरचनात्मक तत्व होते हैं क्योंकि कार्बन -12 में 0.012 किलोग्राम वजन वाले परमाणु होते हैं। जब एक तिल का उपयोग किया जाता है, तो संरचनात्मक तत्वों को निर्दिष्ट किया जाना चाहिए और ये परमाणु, अणु, आयन, इलेक्ट्रॉन और अन्य कण या कणों के निर्दिष्ट समूह हो सकते हैं।

1979 में, 16वें सीजीपीएम ने कैंडेला की एक नई परिभाषा को अपनाया। कैंडेला 540 × 1012 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ मोनोक्रोमैटिक विकिरण उत्सर्जित करने वाले स्रोत की दी गई दिशा में चमकदार तीव्रता है, जिसकी उस दिशा में चमकदार तीव्रता 1/683 W / sr (वाट प्रति स्टेरेडियन) है।

1983 में 17 जीकेएमवी के काउंटर को एक नई परिभाषा दी गई।एक मीटर उस पथ की लंबाई है जो प्रकाश द्वारा निर्वात में (1/299,792,458) सेकंड में तय किया जाता है।

2009 में, रूसी संघ की सरकार ने "रूसी संघ में उपयोग के लिए अनुमत मापन की इकाइयों पर विनियमन" को मंजूरी दी, और 2015 में, कुछ गैर-सिस्टम इकाइयों की "वैधता की अवधि" को बाहर करने के लिए इसमें संशोधन किए गए।

एसआई प्रणाली के मुख्य लाभ निम्नलिखित हैं:

1. विभिन्न प्रकार के मापन के लिए भौतिक राशियों की इकाइयों का एकीकरण।

SI प्रणाली प्रौद्योगिकी के विभिन्न क्षेत्रों में पाई जाने वाली किसी भी भौतिक मात्रा को उनके लिए एक सामान्य इकाई रखने की अनुमति देती है, उदाहरण के लिए, सभी प्रकार के कार्यों के लिए जूल और इस मात्रा के लिए वर्तमान में उपयोग की जाने वाली विभिन्न इकाइयों के बजाय ऊष्मा की मात्रा (किलोग्राम - बल) - मीटर, अर्ग, कैलोरी, वाट-घंटा, आदि)।

2. प्रणाली की सार्वभौमिकता।

SI इकाइयाँ विज्ञान, प्रौद्योगिकी और राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था की सभी शाखाओं को कवर करती हैं, अन्य इकाइयों के उपयोग की आवश्यकता को छोड़कर और आम तौर पर माप के सभी क्षेत्रों के लिए एक एकल प्रणाली का प्रतिनिधित्व करती हैं।

3. सिस्टम की कनेक्टिविटी (सुसंगतता)।

माप की परिणामी इकाइयों को परिभाषित करने वाले सभी भौतिक समीकरणों में, आनुपातिकता कारक हमेशा एकता के बराबर एक आयाम रहित मात्रा होती है।

SI प्रणाली समीकरणों को हल करने, गणना करने और ग्राफ़ और नोमोग्राम बनाने के संचालन को महत्वपूर्ण रूप से सरल बनाना संभव बनाती है, क्योंकि रूपांतरण कारकों की एक महत्वपूर्ण संख्या का उपयोग करने की कोई आवश्यकता नहीं है।

4. एसआई प्रणाली का सामंजस्य और सुसंगतता सामान्य वैज्ञानिक और विशेष विषयों के अध्ययन के साथ-साथ विभिन्न सूत्रों की व्युत्पत्ति में भौतिक कानूनों और शैक्षणिक प्रक्रिया के अध्ययन की सुविधा प्रदान करती है।

5.एसआई प्रणाली के निर्माण के सिद्धांत आवश्यकतानुसार नई व्युत्पन्न इकाइयाँ बनाने का अवसर प्रदान करते हैं, और इसलिए इस प्रणाली की इकाइयों की सूची आगे विस्तार के लिए खुली है।

एसआई प्रणाली का उद्देश्य और भौतिकी में इसकी भूमिका

आज तक, भौतिक मात्रा SI की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली को दुनिया भर में स्वीकार किया गया है और इसका उपयोग विज्ञान और प्रौद्योगिकी और लोगों के दैनिक जीवन में अन्य प्रणालियों की तुलना में अधिक किया जाता है - यह मीट्रिक प्रणाली का एक आधुनिक संस्करण है।

अधिकांश देश प्रौद्योगिकी में SI इकाइयों का उपयोग करते हैं, भले ही वे रोजमर्रा की जिंदगी में उन क्षेत्रों के लिए पारंपरिक इकाइयों का उपयोग करते हों। संयुक्त राज्य अमेरिका में, उदाहरण के लिए, प्रथागत इकाइयों को निश्चित गुणांकों का उपयोग करके एसआई इकाइयों के रूप में परिभाषित किया जाता है।

मात्रा पदनाम रूसी नाम रूसी अंतरराष्ट्रीय फ्लैट कोण रेडियन हैप्पी रेड सॉलिड एंगल स्टेरेडियन बुध बुध तापमान सेल्सियस में डिग्री सेल्सियस ओएस ओएस फ्रीक्वेंसी हर्ट्ज हर्ट्ज हर्ट्ज न्यूटन जेड एन एनर्जी जूल जे जे पावर वाट डब्ल्यू डब्ल्यू प्रेशर पास्कल पा पा चमकदार प्रवाह लुमेन एलएम एलएम रोशनी लक्स OK lx इलेक्ट्रिक चार्ज पेंडेंट CL ° C संभावित अंतर वोल्ट V V प्रतिरोध ओम ओम R विद्युत क्षमता फैराड F F चुंबकीय प्रवाह वेबर Wb Wb चुंबकीय प्रेरण टेस्ला टी टी अधिष्ठापन हेनरी मि। H विद्युत चालकता Siemens Cm C एक रेडियोधर्मी स्रोत की गतिविधि becquerel Bq Bq आयनकारी विकिरण की अवशोषित खुराक धूसर Gy आयनकारी विकिरण की प्रभावी खुराक sievert Sv Sv उत्प्रेरक लुढ़का बिल्ली बिल्ली की गतिविधि

आधिकारिक रूप में एसआई प्रणाली का एक विस्तृत विस्तृत विवरण 1970 से प्रकाशित एसआई बुकलेट और इसके पूरक में दिया गया है; ये दस्तावेज़ अंतर्राष्ट्रीय भार और माप ब्यूरो की आधिकारिक वेबसाइट पर प्रकाशित किए गए हैं। 1985 सेये दस्तावेज अंग्रेजी और फ्रेंच में जारी किए जाते हैं और हमेशा दुनिया भर की कई भाषाओं में अनुवादित होते हैं, हालांकि दस्तावेज़ की आधिकारिक भाषा फ्रेंच है।

एसआई प्रणाली की सटीक आधिकारिक परिभाषा इस प्रकार है: "इकाइयों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली (एसआई) इकाइयों की एक प्रणाली है जो इकाइयों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली पर आधारित है, साथ में नाम और प्रतीक, और उपसर्गों का एक सेट और उनके नाम और प्रतीक साथ में वजन और माप पर सामान्य सम्मेलन (सीजीपीएम) « द्वारा अपनाए गए उनके उपयोग के नियमों के साथ।

एसआई प्रणाली को भौतिक मात्रा की सात बुनियादी इकाइयों और उनके डेरिवेटिव के साथ-साथ उनके लिए उपसर्गों द्वारा परिभाषित किया गया है। यूनिट पदनामों के मानक संक्षेप और डेरिवेटिव लिखने के नियमों को विनियमित किया जाता है। पहले की तरह सात बुनियादी इकाइयाँ हैं: किलोग्राम, मीटर, सेकंड, एम्पीयर, केल्विन, मोल, कैंडेला। आधार इकाइयाँ आकार-स्वतंत्र होती हैं और इन्हें अन्य इकाइयों से प्राप्त नहीं किया जा सकता है।

जहाँ तक व्युत्पन्न इकाइयों की बात है, उन्हें विभाजन या गुणन जैसे गणितीय संक्रियाएँ करके, बुनियादी इकाइयों के आधार पर प्राप्त किया जा सकता है। कुछ परिणामी इकाइयाँ, जैसे "रेडियन", "लुमेन", "लटकन", के अपने नाम हैं।

आप इकाई के नाम से पहले एक उपसर्ग का उपयोग कर सकते हैं, जैसे कि मिलीमीटर - एक मीटर का एक हज़ारवाँ और किलोमीटर - एक हज़ार मीटर। उपसर्ग का अर्थ है कि एक को एक पूर्णांक से विभाजित या गुणा किया जाना है जो कि दस की एक विशिष्ट शक्ति है।