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SI基本単位

SI基本単位（エスアイきほんたんい、フランス語: unités de base du SI、英語: base units of the SI 又はSI base units[1]）とは、国際単位系（SI）において、基本単位として位置付けられている7つのSI単位である。これらは国際量体系（ISQ）において基本量として位置付けられている7つの物理量のSI単位である。すべての物理量は、次元解析により基本量の組み合わせにより表現することができる。これと対応して、すべてのSI単位はSI基本単位の組み合わせにより表現することができる。

SI基本単位は、SIの前身であるメートル法において、一つの量に対して数ある大きさの単位が存在する状況から、一つの量に対して一つの単位に一本化する、という事を目的として選ばれたものである。 以前の定義では、SI基本単位を通してSIが定義されており、SI基本単位はSIの基本となる単位であったが、2018年の改定によりSIは7つの定義定数により定義されるようになり、すべてのSI単位が7つの定義定数の組み合わせにより直接に構築されるため、SI基本単位とそれ以外のSI単位（SI組立単位）との区別の必要性は失われている。

SI基本単位は、以下の7つである[2]。これらの単位は、それぞれ数値が固定された7個の定義定数（defining constants）をもとに定義されており、次元的に独立している。定義中に基本単位ではない単位が含まれるものもあるが、いずれも基本単位に由来するものであり、循環定義ではない。単位の定義は、それぞれの項目を参照のこと。

物理量 単位 定義[3] かつての定義
長さ メートル m 真空中で1秒間の299792458 分の1の時間に光が進む行程の長さ 地球のパリを通る北極点から赤道までの長さの1000万分の1
質量 キログラム kg プランク定数を6.62607015×10−34 ジュール秒とすることによって定まる質量 最大密度温度での1 Lの水の質量
時間 秒 s セシウム133原子の基底状態の2つの超微細構造準位間の遷移に対応する放射の周期の9192631770倍に等しい時間 平均太陽日の1/86 400
電流 アンペア A 電気素量を1.602176634×10−19 クーロンとすることによって定まる電流 真空中に1メートルの間隔で同じ大きさの電流が流れているとき、両者の間に働く力が1メートルにつき2× 10−7ニュートンであるときの電流
熱力学温度 ケルビン K ボルツマン定数を1.380649×10−23 ジュール毎ケルビンとすることによって定まる温度 水の標準大気圧下での融点と沸点の温度差の100分の1
物質量 モル mol 6.02214076×1023（アボガドロ定数）の要素粒子で構成された系の物質量 1g/molの原子量または分子量
光度 カンデラ cd 周波数 540テラヘルツの単色放射を放出し、所定の方向におけるその放射強度が 1/683ワット毎ステラジアンである光源の、その方向における光度 燭（ろうそく1本の光度）

2019年の再定義編集

上記のうち、キログラム、アンペア、ケルビン、モルは、2018年11月16日に第26回国際度量衡総会において、新しい定義に置き換えられ、2019年5月20日から施行された。メートル、秒、カンデラについては、定義の本質は変わらないが、文言が変更された[4]。詳細は、SI基本単位の再定義 (2019年)を参照のこと。

計量法の定義の変更編集

第26回国際度量衡総会の決議に基づき、日本の計量単位令におけるSI基本単位の定義が改正された。この改正では、必要最小限の簡潔な定義となっている[5]。なお、メートル、秒、カンデラの定義文は改正されていない。

脚注編集

  1. ^ 国際単位系(SI)日本語版　国際文書第8版(2006)、訳・監修 (独)産業技術総合研究所 計量標準総合センター、pp.21-22
  2. ^ 国際単位系(SI)日本語版　国際文書第8版(2006)、訳・監修 (独)産業技術総合研究所 計量標準総合センター、pp.22-27
  3. ^ A concise summary of the International System of Units, SI Table 1 The seven base units of the SI
  4. ^ A concise summary of the International System of Units, SI Table 1 The seven base units of the SI
  5. ^ 計量単位令の一部を改正する政令案新旧対照条文 経産省　産業技術環境局 計量行政室、2019年5月14日

参考文献編集

  • 臼田 孝、”新しい１キログラムの測り方 - 科学が進めば単位が変わる”、ブルーバックスB-2056、講談社、2018年4月20日第1刷、ISBN 978-4-06-502056-2
  • 安田　正美、”単位は進化する - 究極の精度をめざして”、DOJIN選書 078、化学同人、2018年8月20日第1版第1刷、ISBN 978-4-7598-1678-5
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