МЕЖДУНАРОДНАЯ СИСТЕМА ЕДИНИЦ (СИ) [ International System of Units (SI) ]

     Международная система единиц СИ, или просто система СИ (франц.: SYSTÈME INTERNATIONAL D'UNITÉS) - это международная десятичная система весов и мер, основой которой является метрическая система единиц.

     ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ЕДИНИЦ

     Развитие науки и техники выдвинуло задачу установления международного единообразия единиц измерения. Требования практики к единицам измерения:
     1) Единообразие всех измерений. Где бы и кем бы измерения ни производились, их результаты должны выражаться всегда в одних и тех же единицах.
     2) Число произвольно выбранных (т. е. основных) единиц, через которые могли бы выражаться все остальные единицы, должно быть минимально. Согласно этому требованию, в уравнениях, связывающих различные величины, коэффициенты пропорциональности должны быть равны единице, т. е. система должна быть когерентной.
     3) Размер произвольно выбираемых, т. е. основных, единиц должен быть рациональным. Это означает, что не только эти основные, но и производные единицы, выражаемые через основные, должны иметь размер, удобный для практического применения.
     Установление единиц физических величин совершенно независимо друг от друга, без какой-либо системы, хотя и возможно в принципе, но не может считаться целесообразным ни с метрологической, ни с технической точки зрения. Воспроизведение этих единиц с помощью независимых эталонов будет отличаться крайней технической сложностью. Точность воспроизведения единиц окажется существенно различной, физические уравнения будут содержать большое число дополнительных коэффициентов различной точности. Следовательно, способ установления единиц физических величин в виде системы единиц является единственно приемлемым. Построение рациональной системы единиц включает в себя решение следующих частных задач:
     а) Составление системы независимых физических уравнений, дающих зависимость между всеми величинами, для которых необходимо установить единицы измерения.
     б) Анализ системы уравнений и выбор основных единиц системы.
     в) Образование производных единиц.
     г) Составление кратных и дольных единиц.
     Система физических уравнений, необходимая для образования системы единиц, должна удовлетворять следующим условиям:
     1) Уравнения системы должны быть независимыми и совместными.
     2) Каждое из уравнений должно содержать не менее двух физических величин.
     3) Все уравнения системы должны содержать коэффициенты, численное значение и размерность которых определяют выбор системы единиц.
     4) Система физических уравнений должна допускать выбор такой системы единиц, при которой все коэффициенты пропорциональности представляют безразмерные величины.
     5) Все уравнения системы должны отражать простейшие частные случаи физических процессов, для описания которых достаточны алгебраические действия и не требуются операции дифференцирования или интегрирования.
     При построении рациональной системы единиц и выборе основных единиц системы необходимо соблюдать следующие условия:
     1) Коэффициенты, входящие во все уравнения системы, надлежит принимать равными единице.
     2) В число основных единиц должны войти те, воспроизведение и хранение которых возможно с максимальной точностью.
     3) Основные единицы, а также их число следует выбирать так, чтобы воспроизведение производных единиц было наиболее точным.
     4) Размер единиц должен быть удобным для практики измерений.
     Анализ существующих систем единиц приводит к выводу, что наиболее полно удовлетворяет изложенным принципам построения рациональной системы единиц система, основанная на единице длины - метре, единице массы - килограмме, единице времени - секунде, с добавлением четвертой основной единицы для отдельных областей измерения (ампера - для электричества, градуса - для теплоты, свечи - для света).

ПОДГОТОВКА И УТВЕРЖДЕНИЕ МЕЖДУНАРОДНОЙ СИСТЕМЫ ЕДИНИЦ

     Первой системой единиц, получившей международное признание, была метрическая система мер. Она представляла собой систему единиц для измерения длины, площади, объёма, вместимости и массы, основанную на метре и килограмме.
     В дальнейшем, с развитием науки и техники, появился ряд систем единиц, основанных на метрической системе, но охватывающих более широкий круг измеряемых величин. Это система СГС - сантиметр, грамм, секунда; система МТС - метр, тонна, секунда; система МКГСС - метр, килограмм-сила, секунда; МКСА - метр, килограмм, секунда, ампер и др. Наличие нескольких систем единиц вызывало значительные затруднения, связанные с переводом значений измеренных величин и существующих констант из одной системы единиц в другую, а также с введением большого числа переводных коэффициентов.
     В 1948 г. на Девятую Генеральную конференцию по мерам и весам поступило обращение Международного союза по чистой и прикладной физике с просьбой об установлении практической системы единиц, которая могла бы быть принята в международном масштабе. Конференция приняла решение о проведении по этому поводу опроса всех стран, присоединившихся к Метрической конвенции, и поручила Международному комитету мер и весов провести работу по подготовке Международной системы единиц.
     В 1954 г. Десятая Генеральная конференция по мерам и весам решила принять в качестве основных единиц Международной системы шесть единиц: метр, килограмм, секунду, ампер, градус Кельвина и свечу.
     Международный комитет мер и весов выделил из своего состава комиссию по системе единиц, которая в 1956 г. представила предложения по наименованию системы и первому списку дополнительных и производных единиц.
     Международный комитет мер и весов на своих сессиях 1956 и 1958 гг. провел следующую работу:
     1) Установил наименование системы, базирующейся на шести основных единицах, - "Международная система единиц".
     2) Установил сокращенное обозначение системы двумя буквами SI.
     3) Принял первый список дополнительных (две единицы) и производных (27) единиц.
     В 1960 г. Одиннадцатая Генеральная конференция по мерам и весам приняла резолюцию, утверждающую решения Международного комитета мер и весов об установлении Международной системы единиц, её наименование и сокращенное обозначение, список основных, дополнительных и производных единиц системы и способ образования кратных и дольных единиц с помощью приставок.
     Международная система единиц является когерентной системой: все производные единицы выражаются в ней в виде произведений степеней основных единиц без числовых коэффициентов.
     Принятие Международной системы единиц явилось важным прогрессивным актом, подытожившим большую подготовительную работу, проведенную рядом международных организаций и национальных метрологических учреждений. Принятая система единиц, устанавливая международное единообразие в единицах измерений, обладает и рядом больших преимуществ по сравнению с существующими системами единиц (выбор удобных для практики единиц, охват системой всех областей измерений, связь в единицах измерения механических, тепловых и электрических величин и т. д.).
     Несмотря на то, что со времени установления Международной системы единиц прошел небольшой срок, потребность в единой системе единиц так велика, а преимущества этой системы настолько очевидны, что она получила широкое отражение в ряде международных рекомендаций, законоположений о единицах измерения в отдельных странах, в национальных стандартах на единицы. Международная Организация по Стандартизации (ИСО) приняла Международную систему единиц за основу своих международных рекомендаций по единицам (рекомендации ИСО R-31).
     Международный комитет законодательный метрологии в своей резолюции рекомендует, государствам - членам организации - принять эту систему в законодательстве о единицах измерений.
     Международная система единиц вошла в рекомендации по единицам Международного союза чистой и прикладной физики и Международной электротехнической комиссии.
     Международная система единиц узаконена правительственными декретами в большинстве стран мира. В СССР (сейчас Российская Федерация) в 1961 г. утвержден ГОСТ 9867-61 "Международная система единиц". Этим стандартом, введенным в действие с 1 января 1963 г., устанавливается предпочтительное применение Международной системы единиц во всех областях науки, техники и народного хозяйства, а также при преподавании.
     Литература. Бурдун Г.Д., Калашников Н.В., Стоцкий Л.Р. Международная система единиц. «Высшая школа», 1964.

     Примечание
     Международная система единиц Си создавалась и используется исключительно на основе детерминистской методологии. Практически вся современная наука основана на этой методологии. Детерминистская методология познания не соответствует вероятностной природе всех без исключения сущностей и явлений. Это несоответствие обусловило множество противоречий между научными представлениями о реальности и реальностью. Это не оправдало ожиданий практиков в конструктивности науки, в её предсказательных возможностях.
     В противоположность детерминистской методологии конструктивной методологией является вероятностная методология (Трифонов Е.В., 1978). Эта методология должна стать инструментом для создания принципиально новой системы вероятностных единиц. Несомненно, что при этом должна быть соблюдена преемственность, и в создании новой системы должны использоваться информативные аспекты существующих детерминистских представлений.