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| １．ＳＩ基本単位系は、地球の大きさが基本のメートル、地球の自転周期が基本の秒、地球の重力加速度が基本のキログラムや、水の融点と沸点が基本の温度、電流の及ぼす力が基準のアンペア、目の感度が良い黄緑の光が光度の基準になっています。 ちなみに、国際的にはＢＩＰＭ（国際度量衡局）が管理しており、国内ではＡＩＳＴのＮＭＩＪが管理しているようです。ＳＩ接頭語 @ メートル（ｍ：長さ） フランスが、ダンケルクからバルセロナまでの距離を測定し、赤道から北極点までの距離を算出した子午線の距離の１／１０,０００,０００.を１ｍと定めたため、赤道から北極点までの距離は、１万ｋｍとなります。ちなみに、地球は回転楕円体であるため、子午線１度の距離は緯度によって異なるため１部の距離測定から赤道から北極までの距離を算出するためには楕円体の補正が必要になります。 これらを元に、１８８９年にメートル原器が白金とイリジウム合金で作成され、国際度量衡局（ＢＩＰＭ）から日本に配布されました。 １９６０年には、メートル原器がクリプトン８６から放射される光の波長に置き換えられました。１９８３年からはヨウ素分子の吸収線に発振波長を安定化させたヘリウムネオンレーザーが標準とされ２．１×１０−１１の相対不確かさに改善された。２００９年には光周波数コム装置が標準とされ、ヘリウムネオンレーザーに比べ３００倍程度高精度化されたようです。 現在は、真空中の光の速度を元に規定され、１／２９９７９２４５８秒間に光が真空中を伝搬する距離とされました。したがって秒（セシウム１３３の９１９２６３１７７０Ｈｚ）の不確かさにも依存することになります。 ちなみに、航空機などで使用される１マイル（１６０９．３メートル）は１７６０ヤードで、１ヤード（０．９１４メートル）は３フィート、１フィート（３０．４８センチメートル）は人間の足の長さが基準で、１２インチ、１インチは２．５４センチメートルです。イギリス、アメリカ、カナダ、オーストラリア、ニュージーランド、南アフリカで使用されているようです。ちなみに、イギリスのフィートは、約０．３０４７９８９６７メートル）とアメリカのフィートは、約０．３０４８００６０９メートル）という差があるようです。 また、アメリカの力は絶大で、航空機、ゴルフでもこの単位が使われる他、ＩＣ（ＤＩＰ型）のピン間隔が０．１インチで規定されていたようです。 A キログラム（ｋｇ：質量） キログラムは、摂氏４度の純水１Ｌの質量と規定されているため、メートルと地球の重力加速度、温度に依存するためこれらの不確かさの影響を受けます。１８８９年の第１回国際度量衡総会において、純水１Ｌの質量が国際キログラム原器の質量に置き換えられて定義されました。キログラム原器は白金とイリジウムの合金で制作されましたが、表面の汚れなど経年変化で変動があり、空気中では、空気による浮力がありますので、真空中で測定する必要があります。現在は、国際キログラム原器は、精密なシリコン球が用いられ２０１９年にプランク定数（ｈ：６．６２６０７０１５×１０−３４Ｊｓ）による定義に変更されました。 アメリカで使用されている単位の１ポンド（４５３．６グラム）は１６オンスで、１オンスは２８．３５グラムです。歴史的には、メソポタミア地方で定められ、１ポンドの製粉によって焼かれたパンが１日分の食料だったとのことです。 B 秒（ｓ：時間） 地球の自転周期を元に決められた２４時間の６０分の１の１分を更に６０分の１にした１秒が用いられていましたが、地球の自転周期も変動するため、１９６７年に基準がセシウム１３３原子の超微細準位の遷移周波数の９．１９２６３１７７０ＧＨｚとして規定され２×１０−１３程度の不確かさになりました。その後セシウム原子泉方式が採用され１×１０−１５程度の不確かさとなり、２０１２年に再定義候補として採用されたイッテルビウム光格子時計は１×１０−１８程度の不確かさが実現できたようですが、光格子時計は連続運転が困難なため水素メーザーとの並列運転などが検討されているようです。秒ｓの基本はＨｚが基準です。 C アンペア（Ａ：電流） 真空中に１メートルの間隔で配置された平行な２本の直線導体を流れる電流が、１メートル当たり２×１０−７ニュートンの力となる電流が１アンペアとされています。 １９０８年には抵抗の標準として断面積１ｍｍ２、長さ１０６３ｍｍ、摂氏０度において水銀柱の抵抗が１Ωとして定義され、その後技術の進展に合わせ標準が厳密化され、１９７７年にはジョセフソン効果電圧標準が実現され国際的な標準の不確かさは１１桁の精度となったようです。２０１９年より、１秒間に通過する電子の数として定義され、１アンペアとは、１秒間に１／１．６０２１７６６３４×１０−１９の電子が流れる電流と定義されたようです。 D ケルビン（Ｋ：温度） １気圧における水の融点が０度、沸点が１００度と決められた摂氏温度が基本で絶対零度が、摂氏−２７３．１５度が元になっていますが、水の融点や沸点は気圧などによって変動するため、水の三重点（０．０１度）を基準に１／２７３．１６を１ケルビンとされています。 世界的に使用されている摂氏（セルシウス度）と現在アメリカで使用されている華氏（ファーレンハイト）の変換は、摂氏０度は華氏３２度、摂氏１００度は華氏２１２度になります。ちなみに、ファーレンハイトは最初、彼が測ることのできた最も低い室外の温度を０度、彼自身の体温を１００度としたとされています。彼は１７０８年の冬の大変寒い日に、ダンツィヒ郊外の彼の自宅において「華氏０度」を計測した（これは摂氏−１７．８度である）。彼の体温（摂氏３７度）を「華氏１００度」と固定したと言われていますが、欧米では少し違った解釈もあるようです。 E モル（ｍｏｌ：物質量） ０．０１２キログラムになる炭素１２の原子の数に等しい要素粒子を含む物質量でしたが、国際キログラム原器の変動の影響がありました。したがって、現在はキログラム原器の変動を受けないように、アボガドロ定数６．０２２１４０７６×１０２３と定義されています。 F カンデラ（ｃｄ：光度） 光度の基本単位は、カンデラで人間の目が最も明るく感じる若葉の黄緑色（波長５５５ｎｍ）を基本としており、５４０×１０１２ヘルツの単色放射の放射強度が１／６８３ワット／ステラジアンである光源の光度とされているようです。 |
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