ローゼンブラックのさらなるつぶやき

とにかく色んなこと書いてます。twitterID:shimotsuki_6624

単位の深いイイ話(1/3)

はじめに

単位は普段皆さんがなんとなく使っているものでございますが、その単位というものはどのようにして決められているかということについてこだわりを持ったことがないかと思われます。今回は主に、単位が作られるに至った経緯についてご説明します。

 

単位とは

単位は、前回も少しご紹介があったように、量と数値を測定するための基準として用いられる一定量の大きさのことを言います。もちろん、皆さんが恐れている大学の卒業要件の数値で使われる単位もこれに相当します。というのも、1単位というのはその科目を習得するために必要な勉強すべき時間を基準に決められているからなのです。そして、この単位というのは物理量の間には定義の仕方によって相互関連があるからこそ、汎用性が高いのです。例えば周波数は時間の逆数のことを指しますので、周波数を求めることは、同時に時間を求めることになるわけです。さらに、面積や体積は長さの単位から関連づけられるわけです。このように単位というのはいくつか組み立てて用いることで別の単位を作ることができるというわけです。このような単位を組立単位と言います。そして、組み立てる前の、これ以上細かくしようがない次元として独立な単位のことを基本単位と言います。

 

単位系

単位系というのは基本単位や組立単位で構成された構成された単位の定義であります。例えば電気屋であればメートル、キログラム、秒、アンペアの単位を用いるMKSA単位系というものがあります。要するに、単位系というのはそれぞれの専門分野ごとに使う単位を構成して系を決めるというわけですね。

 

単位の国際化

単位というのは、単に基準となる一定の量を決めるだけでは使い物になりません。流通や比較や知識を共有する点において国際化も免れないわけですから、世界中で標準化されてこそ初めて使い物になるわけです。そこで、単位と標準を世界中で統一するのを目的に、1875年にメートル条約を成立させました。これを受けて、国際度量衡総会(CGPM)、国際度量衡委員会(CIPM)、国際度量衡局(BIPM)という標準化するための組織を結成したのです。先に書いた順に格が上になるわけですが、度量衡局は主に研究機関のことを指します。

 

SI単位(国際単位系)

SI単位というものはあらゆる単位系の中で最も広い分野で使われるものです。つまり、「全ての国が採用し得る一つの実用的な単位制度の確立」を目的に1960年に制定されました。現在基本単位としてメートル、秒、キログラム、ケルビン、モル、カンデラ、アンペアの7つの基本単位とそれらを組み合わせた組立単位と10の整数乗倍をします接頭語(k、μなどのSI接頭語)で構成されているのですが、組立単位は全て基本単位の乗除で構成されており、一貫性のある単位系ということになります。

 

次の項では基本単位の定義についてご紹介します。