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公制

公制是一完全創(chuàng)新的單位制度,又稱米千克秒(MKS或mks)單位制,建立在下述三種基本單位之上:米-用來(lái)確定距離,千克-用來(lái)確定質(zhì)量,和秒-用來(lái)確定時(shí)間長(zhǎng)度。它根基于科學(xué)的原則,且滿足日益頻繁的商業(yè)活動(dòng)和科學(xué)研究的需求。公制單位出現(xiàn)于法國(guó)大革命時(shí)代。

  發(fā)展原則

  公制單位在早期有兩個(gè)重要的發(fā)展原則:

  第一項(xiàng)是要十進(jìn)位以便計(jì)算,就十進(jìn)位而言,兩單位間的換算只要用十的倍數(shù)換算即可,可減少其復(fù)雜性。

  第二項(xiàng)原則是要以一般人普遍可接受之基本單位,以邏輯演算導(dǎo)出其他的單位來(lái).如長(zhǎng)度為一般人最易接受之單位,體積單位相當(dāng)于邊長(zhǎng)的三次方,而邊長(zhǎng)單位為長(zhǎng)度,故體積單位是邊長(zhǎng)的三次方。

  公制歷史

  歷史學(xué)家均承認(rèn)里昂圣保羅大教堂的主教穆通是公制的創(chuàng)始人。穆通在1670年提出易理解的長(zhǎng)度和重量的基本單位。以赤道所圍的地球圓周的一分弧長(zhǎng)為基本單位,穆通又將基本單位再加以十等分,而又得更小之基本單位。另外,他又由具單位長(zhǎng)的單擺得時(shí)間的基本單位。

  一世紀(jì)之后,1790年法國(guó)奧頓主教塔列朗提出有關(guān)改革重量和測(cè)量方面知識(shí)的建議,主張根據(jù)每秒擺動(dòng)一次的擺錘常定為基本單位,獲普遍支持.法國(guó)科學(xué)學(xué)會(huì)亦加入此一研究行列,并在同年10月27日和翌年3月19日提出研究報(bào)告,除建議采十進(jìn)位制度外;建議采用地球表面的北極到南極距離的千萬(wàn)分之一為單位長(zhǎng)度,即為公尺,源于西臘文本為測(cè)量之意思。

  法國(guó)科學(xué)學(xué)會(huì)除了未定義時(shí)間的基本單位外,質(zhì)量,長(zhǎng)度和體積均可由基單位加以導(dǎo)出。這些早期的研究成果幫助后人建立初步的長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)。

  1795年,法國(guó)建立了強(qiáng)制性的新單位,同年亦全國(guó)實(shí)施公制.繼法國(guó)后,在十九世紀(jì)半葉前,公制已被意大利,荷蘭及西班牙所使用.1880年左右,公制被17個(gè)國(guó)家列為官方制度,1867年,法國(guó)所舉辦的國(guó)際性商業(yè)展覽會(huì)更舉辦了一場(chǎng)有關(guān)貨幣,重量和測(cè)量系統(tǒng)的國(guó)際會(huì)議。這是第一次有正式會(huì)議在推廣公制的應(yīng)用。

  現(xiàn)代公制

  現(xiàn)代公制包括有以下的基本單位:

  公尺(m)長(zhǎng)度(metre),一公尺(m)的定義為氪-86光譜的橘紅色光在真空中的165076373倍。秒(s)時(shí)間,一秒定義為銫原子擺動(dòng)9192631770次所經(jīng)歷的時(shí)間.質(zhì)量的單位(公斤)的標(biāo)準(zhǔn)是存在巴黎國(guó)際度量衡局內(nèi)的一塊鉑銥合金,這是唯一以人工制品定義的基本單位.溫度凱耳文(K)定義為水在三相點(diǎn)之溫度的1/273.16,溫度0K定義為絕對(duì)零度.莫耳(mole)其定義為與0.012公斤的碳原子所含之原子數(shù)目相同的基本個(gè)數(shù)數(shù)目。

  CGS制

  在法國(guó)正式將公制單位應(yīng)用於國(guó)內(nèi)各項(xiàng)事物之測(cè)量后,英國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)(BAAS)強(qiáng)調(diào)單位制的重要性.符合科學(xué)發(fā)展的各單位,皆可由最小的基本單位推得。當(dāng)時(shí)最重要的成就就屬牛頓的力學(xué),為配合其發(fā)展,促進(jìn)會(huì)建議用公分,公克和秒為基本單位,而構(gòu)成了公分-公克-秒制(CGS制),學(xué)會(huì)用公分代替公尺是因水在特溫下,一立方公分的水重為一公克.公尺的標(biāo)準(zhǔn)原型物存於巴黎.公斤亦屬于CGS制,且一公斤即為1000公克,一公尺為100公分。

  CGS制的產(chǎn)生乃是由已知的力學(xué)定律所導(dǎo)出的,如速度的CGS制單位是cm/s,加速度CGS制單位則為cm/s^2,力的CGS制單位為達(dá)因(dyne)等。其他的物理單位如動(dòng)量,功,功率等的CGS制單位可用類似方法導(dǎo)出.后來(lái)又發(fā)展出MKS制。


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