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今天，我们会向大家介绍国际单位制，并对人们还在使用的一些其他单位制给予简要的说明。此后，还会谈到在寻求以自然数为基础来确定其数值的计量标准方面所做的工作。
现代米制 国际单位制（SI）是现代计量学的基础。国际单位制有时又称为“现代米制”，因为他的很多单位的名称是由原来的法国米制而来的。国际单位制的简称“SI”则是取自法文名称SystemeInternational d Unites.国际单位制由度量衡大会（GeneralConference of Weights and Measures）于1960年确立。美国和多数其他国家都在大会上签字，并将国际单位制用于大多数法律、科学和技术的场合。 SI单位在国际范围使用，并且是所现代测量工作的基础。在美国，国家的度量衡系统是美国常用制（U.S.CustomanySystem）.然而，所有的美国常用制单位，如英寸、英尺、码、磅等都是由SI基本单位来定义的。例如。一英寸定义为等于2.45cm的长度。 在国际上使用国际单位制，是以科学的合作和法律的协议为基础的，科学的合作主要集中在改进基本测量单位的定义、实现、表示和传播上。法律的协议则保证科学上的进步能够容易地跨过国界传递，以便对计量学和商业的进步提供全球的支持。 SI是一组定义。国家实验室进行各种实验，以便按照定义来实现（表达）这些单位。其中有些实验导致产生了这些单位的表示。例如，伏特可以通过使用米、千克和秒的实验来实现。但是伏特在一个约瑟夫逊阵列中的表示则决定于伏特的实现与两个自然数之比2e/h的严格的关系。
单位制 国际单位制包括28个单位（7个基本单位，2个辅助单位和19个到处单位）。
基本单位 在国际单位制中有7个量的单位是基本单位。所有其他的测量参数的单位都可以追溯到这7个单位。这7个基本单位是长度、质量、时间、电流、热力学温度、发光强度和物质的量。先对他们简要说明如下：
长度 在SI中长度的量单位是米（m）。它定义为在1/299792 458 s的时间间隔内，光在真空中所走过的长度。
质量 在SI中的测量单位是千克（kg）.它是唯一的一个仍然由物理原器（physicalartifact）来定义的单位。它定义为由法国巴黎的国际计量局（BIPM）保存的铂铱合金圆柱体原器的质量。
时间 在SI中时间的测量单位是秒（S）。它定义为在铯-133原子基态的两个超精细能级之前跃迁对应的辐射波的9192 631 770个周期的持续时间。
电流 在SI中电流的测量单位是安培（A）。它定义为在自由空间相聚1Mde两条导线之间产生的2×10 N/m的力的电流。（牛顿的简要定义见后面）
热力学温度 在SI中热力学温度的测量单位是开尔文（K）它定义为水三项点的热力学温度的1/273.16
发光强度 在SI中发光强度的测量单位是坎德拉（cd）.它定义为一个540×10Hz的频率，以每一球面度1/683W的辐射强度，发射单色辐射的光源，在给定方向的发光强度（赫兹的立体角在后面定义）
物质的量 在SI中物质的量的测量单位是摩尔（mol）。它定义为含有和0.012kg碳-12中的原子数目相同的基本单元数目的系统所含的物质的量。
SI 和科学 7个SI基本单位反映了在表4-1中所列的主要科学分之测量工作的需求，这张表把跨越力学、电化学和热力学等计量学领域的物质-能量守衡关系联系在一起。 现在，经典力学已经为相对论所取代；量子力学已经把光学、电动力学，化学和冶金学统一起来。国际单位制不仅支持了这些新的需求，而且也有助于这些科学的发展 辅助单位 在SI单位制中有两个辅助单位；平面焦和立体角。这两个无量纲的量定义如下：
平面角 在SI中平面角的测量单位是弧度（rad）.它定义为一个顶点在圆心，其所对的弧长等于圆的半径的平面角
立体角 在SI中立体角的测量单位是球面度（sr）。它定义为一个顶点在求新，其所对的球面圆的面积等于边长为求的半径的矩形面积的立体角
导出单位 19个导出单位是由这7个SI基本单位互相组合，或者与其他的导出单位或辅助单位组合得到的。这些导出单位的数目随着科学发展的需要而增加。随着时间的向前推移，导出单位会越来越多。表4-2列出了这些导出单位。 表4—2 SI导出单位 倍率因子 所有的单位都可以从其基值在48个数量级的范围内进行扩展。其倍率因子均为10的幂次。这个特点是原来的米制所提出的，并为sI单位制沿用。表4—3列出了sI的标准的倍率因子。 表4—3 SI单位制的倍率因子 其它单位制 为了不同的目的，在世界上还使用着其它的单位制。例如。在物理学中使用厘米-克-秒(CGS)制。在这个单位制中，力的单位是达因(dyne)。在美国使用英尺-磅-秒(FPS)制。(英尺和磅是美国常用单位制的单位，但是由SI单位制的米和千克来定义。) 自然常数 人们希望sI单位的大小由自然现象导出，以便得到固有的标准。从原理上说，我们相信，这样就使得SI的单位恒定不变，并且可以就地得到。所以，确定自然常数对于计量学来说是很重要的。 基本自然常数都是数值。它们有的是无量纲的(纯数)，如精细结构常数a。大多数则是有量纲的，如普朗克常数h。使用自然常数的理由有三点，这就是： ■理论上的需要，例如，在真空中光速c的准确数值对于相对论是十分重要的； ■为基本粒子赋值，如电子电荷量e的赋值； ■为数字变换因子赋值，例如，把质量和力联系起来的本地重力加速度g的数值。 1983年，把真空中的光速的数值定义为准确的299792 458m／s。作为这个定义的结果，米的长度的定义就从氪氩辐射波的若干个波长，变更为光在1／299 792458 s的时间间隔内所走过的距离。 基本自然常数e和h的比值对于电计量学来说是极为重要的。这是因为，通过约瑟夫逊效应和量子霍耳效应，使用这个比值分别来定义由伏特和欧姆的表示所给出的伏特和欧姆的数值。 表4—4列出了电学计量学家感兴趣的一些自然常数的数值。 |
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