SI基本単位
国際単位系では7つの基本単位が定められている。これをSI基本単位（エスアイきほんたんい）という[1]。これらの基本単位は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。
SI基本単位は操作的定義 (operational definition) によって定義されている。SI基本単位はSI単位の基本となる単位であり、他の単位（SI組立単位）は、全てSI基本単位（および他のSI組立単位）の組み合わせにより定義される。次元解析により、全ての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、以下の7つである[2]。これらの単位は、次元的に独立している。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 | かつての定義 | |
|---|---|---|---|---|
| 長さ | メートル | m | 真空中で1秒の299 792 458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 | 国際キログラム原器(IPK)の質量 | 最大密度温度での1 Lの水の質量 |
| 時間 | 秒 | s | セシウム133の原子の基底状態の2つの超微細準位の間の遷移に対応する放射の周期の9 192 631 770倍に等しい時間 | 平均太陽日の1/86 400 |
| 電流 | アンペア | A | 真空中に1メートルの間隔で平行に置かれた無限に小さい円形の断面を有する無限に長い2本の直線状導体のそれぞれを流れ、これらの導体の1メートルにつき千万分の2ニュートンの力を及ぼし合う直流の電流 | 硝酸銀溶液を通過し毎秒0.001 118 00gの銀を析出する不変電流 |
| 熱力学温度 | ケルビン | K | 水の三重点の熱力学温度の273.16分の1 | 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 | 0.012キログラムの炭素12の中に存在する原子の数と等しい構成要素を含む系の物質量 | 1g/molの原子量または分子量 |
| 光度 | カンデラ | cd | 放射強度683分の1ワット毎ステラジアンで540テラヘルツの単色光を放射する光源のその放射の方向における光度 | 燭（ろうそく1本の光度） |
以下の2つの基本単位には、その定義の中に基本単位ではない単位が含まれている。しかし、それらの単位も基本単位に由来するものであり、循環定義ではない。
新しい定義編集
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た。この新しい定義は、2019年5月20日から施行される。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、文言が変更される[3]。詳細は、新しいSIの定義を参照のこと。
脚注編集
- ^ 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
- ^ 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
- ^ [https://www.bipm.org/utils/en/pdf/CGPM/Draft-Resolution-A-EN.pdf Draft Resolution A On the revision of the International System of Units (SI)] Draft Resolution A – 26th meeting of the CGPM (13-16 November 2018),Appendix 3. "The base units of the SI",第3ページ目, 2018-02-06
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