Mælieiningar

Mjög mikilvægt er að nota réttar mælieiningar við allar stærðir og skilja samhengi þeirra við hvert annað. Við notum SI-kerfið á Íslandi sem ætlað var að skyldi verða alþjóðlegur staðall eins og nafn kerfisins gefur til kynna: Le Système International d'Unités. Kerfið var þróað út frá metrakerfinu sem byggðist á þremur mælieiningum – metri, kílógram og sekúnda – en allar mælieiningar SI kerfisins eru skyldar hver annarri.

Grunneiningar SI-kerfisins eru kílógram, metri, sekúnda, mól, amper, kelvin og candela.

• Kílógram (kg) er mælieininga á massa. Þessi eining er sérstök að því leyti að hún hefur forskeytið kíló, en eitt gram er einn þúsundasti úr kílói.
• Metri (m) er mælikvarði á lengd. Einn metri er skilgreindur sem sú fjarlægð sem ljós ferðast í lofttæmi á 1/299.792.458 úr sekúndu.
• Sekúnda (s) er mælikvarði á tíma. Ein sekúnda er skilgreindur sem sá tími sem það tekur cesium-133 atóm að tifa 9.192.631.770 sinnum.
• Mól (mol) er talningarmælikvarði, þannig að eitt mól innihaldi (um það bil) 6.02214×10²³ einingar af einhverju. Talan 6.02214×10²³ er almennt þekkt sem Avogadrosartalan.
• Amper (A) er mælikvarði á straum. Eitt Amper samsvarar um 6.24150948×10¹⁸ rafeindahleðslum.
• Kelvin (K) er mælikvarði á varma, sem er nátengt hreyfingu atóma. Atóm sem hreyfast ekki hafa engan varma, og á þeim er enginn þrýstingur. Þá er sagt að þau séu við alkul, eða hreinlega 0 Kelvin.
• Candela (cd) er mælikvarði á ljósmagn. Venjulegt kerti gefur frá sér um það bil 1 cd, og 100 watta ljósapera gefur frá sér um 120 cd. Eitt candela er skilgreint sem það ljósmagn, í tiltekna átt, sem uppspretta ljóss á tíðninni 540×10¹² Hz gefur, ef að á hlut í þeirri átt fellur 1/683 af watti per steradíana.

Aðrar mælieiningar eru afleiddar frá þessu, en eins og sést á skilgreiningunum er klárlega mikil víxlverkun milli mælieiningana – það væri erfitt að skilgreina candelu nákvæmlega ef að skilgreiningarnar á watti, steradíana og Hertz lægu ekki ljóst fyrir. Þó er skilgreiningin á Kelvin mjög sjálfbær, og telja sumir líklegt að í framtíðinni verði hægt að skilgreina allar mælieiningar út frá þessari einu mælieiningu, sem yrði til bóta fyrir alla.

[Image:NIST_SI_units.png]

Á myndinni fyrir ofan má sjá tengslin milli allra mælieininga SI kerfisins, nöfn þeirra, og það hvað þau lýsa. Nánar verður fjallað um hverja mælieiningu síðar.