Het verschil tussen imperiale en metrische eenheden wordt vooral relevant tijdens het praten over basiseenheden. Het International System of Units (SI), het officiële meetsysteem dat wereldwijd wordt gebruikt, met name in wetenschappelijke toepassingen, is gebaseerd op de metrische systeemeenheden. Alle SI-eenheden kunnen worden gevormd door een combinatie van zeven basiseenheden.
Wat zijn de zeven basale meeteenheden?

U bent waarschijnlijk bekend met het gebruik van een liniaal om de lengte te meten, een stopwatch om de tijd te meten of een schaal om massa te meten, maar heb je je ooit afgevraagd hoe nauwkeurig deze apparaten zijn en hoe je er zeker van kunt zijn dat alle linialen en stopwatches en schalen even goed meten? En hoe werden de bijbehorende eenheden in de eerste plaats gedefinieerd?

Als u bijvoorbeeld aan een houten liniaal denkt, is deze onderhevig aan kleine variaties in lengte als gevolg van uitzetting en krimp als gevolg van vochtigheid en temperatuur. Alle materialen variëren in feite enigszins in grootte als gevolg van omgevingsomstandigheden en zijn in de loop van de tijd onderhevig aan krassen, onzuiverheden en veranderingen. Om uiterst nauwkeurige wetenschappelijke metingen mogelijk te maken, hebben we uiteindelijk nauwkeurige manieren nodig om meeteenheden te definiëren.

Alle SI-eenheden kunnen worden afgeleid uit zeven basismeeteenheden, die elk zijn gedefinieerd in termen van fundamentele wetenschappelijke constanten zoals beschreven in de volgende paragrafen. Merk op dat er geen dergelijke equivalente set fundamentele definities bestaat voor imperiale eenheden. In plaats daarvan worden imperiale eenheden afgeleid als eenheidconversies van SI-eenheden.
Tijd

Oorspronkelijk werd de tijd gemeten in het verstrijken van dagen. Uiteindelijk werden deze dagen opgedeeld in 24 uur, de uren in 60 minuten en elke minuut in 60 seconden.

Mechanische klokken gebouwd in middeleeuws Europa waren enkele van de eerste apparaten die zorgden voor consistente en uniforme tijdmetingen. Maar nu zijn we in staat tot aanzienlijk meer nauwkeurigheid. De SI-tijdseenheid is de seconde en 1 seconde wordt gedefinieerd als de tijd die een cesium-133-atoom nodig heeft om 9.192.631.770 keer te oscilleren.
Lengte

Lengte is een maat voor de lineaire afstand. De SI-eenheid voor lengte is de meter, maar de formele definitie van 1 meter is in de loop der jaren veranderd. Oorspronkelijk werd 1 meter gedefinieerd als de lengte-eenheid gelijk aan 10 ^{-7 van het kwadrant van de aarde door Parijs.}

Later werd een platinum iridium prototype staaf gemaakt en werden kopieën verspreid die regelmatig werden vergeleken aan. Maar nu wordt de meter gedefinieerd in termen van de constante snelheid van het licht in een vacuüm, c \u003d 299.792.458 m /s.
Massa

Massa is een maat voor de traagheid van een object, of weerstand tegen veranderingen in beweging . "The SI unit of mass is the kg.", 3, [[In de loop der jaren is 1 kg ook anders gedefinieerd. Oorspronkelijk was 1 kg gelijk aan 1 kubieke decimeter water bij de temperatuur van maximale dichtheid.

Later werd, net als bij de meter, 1 kg gedefinieerd als de massa van het International Prototype Kilogram, een cilinder gemaakt van platina iridium legering. Nu wordt het gedefinieerd in termen van de constante van Planck, h \u003d 6.62607015 × 10 ^{-34 kgm 2 /s.
Hoeveelheid stof}

Dit concept is precies hoe het klinkt . Het is hoeveel van iets je hebt - het aantal appels in een boom of het aantal atomen in een appel. Hoewel je zou verwachten dat de SI-eenheid gewoon de numerieke telling van iets zou zijn, is het eigenlijk een andere eenheid die de mol wordt genoemd.

1 mol van een stof bevat precies 6,02214076 × 10 ^{23 elementaire items. Dit getal, ook bekend als het getal van Avogadro, is exact gelijk aan het aantal atomen in 12 gram koolstof-12, en het komt vaak heel dicht in de buurt van het aantal nucleonen (protonen plus neutronen) in één gram van elk type gewone materie .
Stroom}

Het lijkt misschien niet intuïtief dat stroom, een maat voor het tarief van een lading die door een punt gaat, wordt beschouwd als een fundamentele eenheid in plaats van zelf te laden. Maar de reden hiervoor is dat stroom eerder gemakkelijker was te meten dan te laden, en de nauwkeurigheid van alle eenheden berust op ons vermogen om de basiseenheden nauwkeurig te meten.

De SI-eenheid voor stroom is de ampère. Oorspronkelijk werd één ampère gedefinieerd als de constante stroom die nodig is voor twee parallelle geleiders van oneindige lengte en verwaarloosbare dwarsdoorsnede 1 meter uit elkaar geplaatst in een vacuüm om een kracht van 2 x 10 <-7 N op elkaar uit te oefenen per lengte-eenheid. Nu wordt het gedefinieerd in termen van de elementaire lading e \u003d 1.602176634 × 10 ^{–19 C.
Temperatuur}

Temperatuur is een maat voor de gemiddelde energie per molecuul in een stof. Eenheden van Fahrenheit en Celsius worden al honderden jaren gebruikt om de temperatuur te meten. Op de Fahrenheit-schaal bevriest water bij 32 graden en kookt bij 212 graden, en dit definieert de gradenstappen. Op de Celsius-schaal bevriest water bij 0 graden en kookt bij 100 graden.

De fatale fout in deze eenheden is echter dat ze niet beginnen bij 0. Het feit dat het mogelijk is om negatieve temperatuurwaarden op deze schalen maken dingen snel verwarrend als je bedenkt wat het kan betekenen dat iets twee keer zo heet is als iets anders. Wat is twee keer zo heet als 0 graden?

De SI-eenheid voor temperatuur is de Kelvin, waarbij 0 Kelvin wordt gedefinieerd als absolute 0, of de koudst mogelijke temperatuur die kan zijn. De grootte van een toename in de Kelvin-schaal is hetzelfde als een toename in de Celsius-schaal en 0 Kelvin \u003d -273,15 graden Celsius. De Kelvin wordt formeel gedefinieerd in termen van de fundamentele Boltzmann-constante k \u003d 1.380649 × 10 ^{- 23 J /K.
Light}

De fundamentele eenheid voor lichtsterkte is de candela (cd). Een gewone kaars zendt ongeveer 1 cd uit. De officiële, precieze definitie wordt gedefinieerd in termen van de lichtefficiëntie van straling met een frequentie van 540 × 10 ^{12 Hz.}