国际单位制
国际七大物理基本单位
国际单位制中七个基本物理量
米（m），千克（kg），秒（s），安培（A），开尔文（K），摩尔（mol），坎德拉（cd）。
除七个基本量外，还有二个辅助单位：平面角弧度rad，立体角球面度Sr。
1、七个物理量
长度--国际单位制中的单位是“米”。
质量--国际单位制中的单位是“千克”。
时间--国际单位制中的单位是“秒”。
电流强度--国际单位制中的单位是“安培”。
热力学温度--国际单位制中的单位是“开尔文”。
物质的量--国际单位制中的单位是“摩尔”。
光强度--国际单位制中的单位是“坎德拉”。
2、什么是国际单位制
国际单位制SI是从“米制”发展起来的国际通用的测量语言，是人类描述和定义世间万物的标尺。
国际单位制规定了7个具有严格定义的基本单位，分别是时
间单位“秒”、长度单位“米”、质量单位“千克”、电流单位“安培”、温度单位“开尔文”、物质的量单位“摩尔”和发光强度单位“坎德拉”。
它们好比7块彼此独立又相互支撑的“基石”，构成了国际单位制的“地基”。
国际单位制规定的其它单位，如力的单位牛顿、电压单位伏特、能量单位焦耳等等，都可以由这7个基本单位组合导出。
国际单位制的基本单位及符号
国际单位制的基本单位及符号国际单位制（SI）是世界上最常用的计量系统，它规定了一系列基本单位和符号，用于测量各种物理量。
这些基本单位和符号的标准化，使得不同国家和地区之间的测量结果可以相互比较和交流，为科学研究和工程技术提供了统一的基础。
国际单位制的基本单位包括长度、质量、时间、电流、温度、物质的量和光强。
下面将逐一介绍这些基本单位及其符号。
长度的基本单位是米（m），它是光在真空中1/299,792,458秒内传播的距离。
米是最基本的长度单位，用于测量物体的大小和距离。
质量的基本单位是千克（kg），它是国际单位制中唯一的基本单位，定义为国际原子能机构保存的一种特定铂-铱合金制品的质量。
千克是用于测量物体的质量和重量。
时间的基本单位是秒（s），它是铯-133原子在基态下两个超精细能级之间跃迁所需的时间的9,192,631,770倍。
秒是用于测量事件发生的持续时间。
电流的基本单位是安培（A），它是通过两个平行无限长直导线中每米长度之间的恒定电流，使得它们之间的力相互作用为1牛顿的电流。
安培是用于测量电流的强度和电子流动的速度。
温度的基本单位是开尔文（K），它是热力学温标的基本单位，定义为绝对零度（-273.15摄氏度）的1/273.16。
开尔文是用于测量物体的温度和热量。
物质的量的基本单位是摩尔（mol），它是包含6.02214076×10^23个元素或分子的物质的量。
摩尔是用于测量物质的数量和化学反应的计量单位。
光强的基本单位是坎德拉（cd），它是一个具有特定频率的辐射源，在特定方向上每秒辐射出的光通量为1/683瓦特的光强。
坎德拉是用于测量光的强度和亮度。
除了这些基本单位，国际单位制还定义了一系列导出单位，用于测量其他物理量，如速度、加速度、力、功率等。
这些导出单位是通过基本单位的组合和乘除运算得到的。
国际单位制的基本单位及其符号的标准化，使得不同国家和地区之间的测量结果可以相互比较和交流，为科学研究和工程技术提供了统一的基础。
国际单位制的单位名称
国际单位制的单位名称国际单位制（SI）是一种以国际协定为基础的计量标准体系。
它是现代计量学中最广泛使用的一套标准计量体系，被许多国家用作全国性标准，也被许多国际组织所采用。
国际单位制的单位名称可以分为七个基本单位和两个衍生单位，下面将逐一介绍。
1.米（m）：米是长度的基本单位，定义为“长度等于光在真空中1/299792458秒钟内所经过的距离”。
2.千克（kg）：千克是质量的基本单位，定义为“国际原子钟委员会在1960年所规定的质量原子千二百万分之一的质量”。
3.秒（s）：秒是时间的基本单位，定义为“原子的跃迁引起的辐射，两能级之间的跃迁，其辐射频率是固定的，等于9,192,631,770次每秒”。
4.安培（A）：安培是电流的基本单位，定义为“在直线长为1米、截面积为1平方米的导体中，若通过这导体的恒定电流产生方向以内单位长度上的力的大小为1牛，则该导体的电流强度为1安”。
5.开尔文（K）：开尔文是温度的基本单位，定义如下：温度尺度的国际单位制是基于水的三种状态——冰点、沸点和三相点（水、水蒸气、冰同时存在的状态）下的温度。
开尔文定义为“绝对温标，其零度等于绝对零度，即−273.15℃”。
6.摩尔（mol）：摩尔是物质的基本单位，定义如下：摩尔是指在标准重量下，含有6.02214×1023个单独存在的粒子（离子、分子、原子）的物质量。
这里的标准重量是指一个约为12g的碳-12同位素的原子量。
7.坎德拉（cd）：坎德拉是光强度的基本单位，定义如下：坎德拉为一个跟辐射出的光的方向性相符、强度为1/683瓦特/立方米的标准单色光源所发的辐射光强。
八、九两个衍生单位：8.焦尔（J）：焦耳是能量、功和热量的单位，1焦耳等于1牛米，1焦耳也可以表示1千克物质在1开尔文下所增加的能量。
9.瓦特（W）：瓦特是功率的单位，定义为每秒钟产生1焦耳能量的速率。
另外，1瓦特等于1安培乘以1伏特。
综上所述，国际单位制的单位名称涉及到长度、质量、时间、电流、温度、物质、光强度、能量和功率等多个方面。
国际单位制中基本单位符号
国际单位制中基本单位符号
摘要：
一、国际单位制的概述
二、国际单位制的基本单位
三、国际单位制中基本单位的符号
四、国际单位制在科学研究和生活中的应用
正文：
一、国际单位制的概述
国际单位制（SI，Système International d"Unités）是一种现代的国际标准度量衡制度，它是在全球范围内使用的一种度量衡制度。
国际单位制于1960年通过，它取代了之前的国际通用公制（CGPM，Conférence Générale des Poids et Mesures）。
国际单位制被广泛应用于科学研究、工程、贸易和日常生活中。
二、国际单位制的基本单位
国际单位制包括7个基本单位，分别是：
1.米（m，长度单位）
2.千克（kg，质量单位）
3.秒（s，时间单位）
4.安培（A，电流单位）
5.开尔文（K，温度单位）
6.摩尔（mol，物质的量单位）
7.坎德拉（cd，光强度单位）
三、国际单位制中基本单位的符号
1.米（m）
2.千克（kg）
3.秒（s）
4.安培（A）
5.开尔文（K）
6.摩尔（mol）
7.坎德拉（cd）
四、国际单位制在科学研究和生活中的应用
国际单位制在全球范围内得到了广泛的应用，无论是在科学研究、工程领域，还是在日常生活中。
例如，科学家在研究物质性质时需要使用质量、长度、时间等单位；工程师在设计建筑物、机械设备时也需要使用这些单位；而我们在日常生活中购买食品、衣物等商品时，也会看到国际单位制中的单位，如克、公斤等。
国际单位制为全球范围内的交流和合作提供了便利。
国际单位制
什么是国际单位制？国际单位制（法语：Système International d'Unités ，缩写：SI）源自米制，是国际计量大会采纳和推荐的一贯单位制。
国际单位制是国际通用的测量语言，是人类描述和定义世间万物的标尺。
国际单位制规定了七个具有严格定义的基本单位，分别是时间单位“秒”、长度单位“米”、质量单位“千克”、电流单位“安培”、热力学温度单位“开尔文”、物质的量单位“摩尔”和发光强度单位“坎德拉”。
它们好比七块彼此独立又相互支撑的“基石”，构成了国际单位制的“地基”。
国际单位制规定的其它单位，比如力的单位“牛顿”、电压单位“伏特”、能量单位“焦耳”等，都能通过七个基本单位组合导出。
随着国际单位制的建立，各国国家计量院分别依据定义复现本国的单位基准量值，在国际开展国际比对以确保基准量值的等效，在国内依靠本国的计量体系开展量值传递，保障国内量值统一。
国际单位制的应用极大的促进了科学与经济社会的发展。
各国签署的“国家计量标准和校准证书互认协议”（CIPM MRA），从国家技术基础层面支撑了经济全球化的发展。
测量单位是如何定义的？很长时间以来，测量单位是基于实物或物质的特性来定义的。
比如，长度单位“米”最早就是用一根1米长的金属棒定义的。
但是，这些实物会随时间推移或环境改变而变化，不能满足现代科学研究与技术应用对测量准确度的需要。
上世纪以来，科学家们测量了自然界的基本常数，如光速和普朗克常数，准确度越来越高。
他们发现这些常数比实物更加稳定，并将这些常数的数值固定下来。
这些自然常数不会发生变化，至少比实物稳定一百万倍。
测量界一直以来都在致力于建立一个不依赖于实物的完整测量体系。
随着最后一个实物基准“千克原器”退出历史舞台，千克基于普朗克常数重新定义，测量界的夙愿也即将实现——国际单位制的七个基本单位将全部实现由自然常数进行定义。
国际标准单位中的7个基本单位
国际标准单位中的7个基本单位
国际标准单位中的7个基本单位是：
1. 米（m）：长度的单位，定义为光在真空中某一特定时间内传播的距离。
2. 千克（kg）：质量的单位，定义为国际单位制中特定原子的质量的65分之一。
3. 秒（s）：时间的单位，定义为铯-133原子的两个
5,919,631,770个周期之间的时间。
4. 安培（A）：电流的单位，定义为通过导体中一个戴维森—杨效应中引发的指定数量电荷每秒的电流。
5. 开尔文（K）：温度的单位，定义为绝对零度的1/273.16。
6. 坎德拉（cd）：发光强度的单位，定义为某特定频率最小能够被人眼感知的辐射亮度。
7. 摩尔（mol）：物质的单位，定义为有着等于碳-12原子中的粒子总数的物质样本的数量。
常用国际单位制
常用国际单位制国际单位制（SI）是一种国际通用的度量单位系统，用于测量物理量。
它是由国际计量委员会（BIPM）制定和管理的。
SI单位制的使用旨在提供一种统一的标准，使得不同国家和领域的人们可以使用相同的单位进行交流和比较。
1. 长度单位：米（m）米是SI单位制中用于测量长度的基本单位。
它定义为光在真空中在1/299,792,458秒内传播的距离。
米是世界上最常用的长度单位，用于测量从微观领域的原子尺度到宇宙尺度的距离。
2. 质量单位：千克（kg）千克是SI单位制中用于测量质量的基本单位。
它定义为国际原子能机构中保存的一种特定原子的质量。
千克是世界上最常用的质量单位，用于测量物体的质量和重量。
3. 时间单位：秒（s）秒是SI单位制中用于测量时间的基本单位。
它定义为铯原子在基态下两个超精细能级之间跃迁所需的时间。
秒是世界上最常用的时间单位，用于测量各种过程的持续时间。
4. 电流单位：安培（A）安培是SI单位制中用于测量电流的基本单位。
它定义为通过导体横截面的电荷在单位时间内通过的数量。
安培是世界上最常用的电流单位，用于测量电路中的电流强度。
5. 温度单位：开尔文（K）开尔文是SI单位制中用于测量温度的基本单位。
它定义为绝对零度（-273.15摄氏度）时的温度。
开尔文是世界上最常用的温度单位，用于科学研究和工程应用中的温度测量。
6. 物质的量单位：摩尔（mol）摩尔是SI单位制中用于测量物质的量的基本单位。
它定义为包含6.02214076×10^23个粒子（如原子、分子）的物质的量。
摩尔是世界上最常用的物质的量单位，用于化学反应和物质计量中。
7. 光强单位：坎德拉（cd）坎德拉是SI单位制中用于测量光强的基本单位。
它定义为特定方向上单位固体角度内的光通量。
坎德拉是世界上最常用的光强单位，用于光源的亮度和照明强度的测量。
8. 物质的浓度单位：摩尔每升（mol/L）摩尔每升是SI单位制中用于测量物质浓度的单位。
国际单位制的6个基本单位
国际单位制的6个基本单位
国际单位制的6 个基本单位分别是：米（m）、千克（kg）、秒（s）、安培（A）、开尔文（K）和坎德拉（cd）。
这6 个基本单位是构成国际单位制的基础，其他所有的单位都是由这6 个基本单位导出或组合而成的。
这些基本单位的定义是基于自然规律和国际协议的，具有全球通用性和科学性。
其中，米用于测量长度，千克用于测量质量，秒用于测量时间，安培用于测量电流强度，开尔文用于测量温度，坎德拉用于测量光强。
这些基本单位的精确定义和测量方法由国际计量局（BIPM）等国际组织负责维护和管理。
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国际单位制的定义方式与历史2014年1月11日锁相来源：科学公园【单位与量纲】系列文章之（二）国际单位制是1960年第11届国际计量大会所确定的，随后又不断进行了修改和补充。
国际单位制常被缩写为SI，这是法语―国际单位系统‖的意思。
目前国际单位制的七个基本单位是：米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉。
七个基本单位之外，还有两个辅助用的单位弧度和球面度。
图片来源：网络物理规律很多，物理量也很多，它们往往是互相联系着的。
我们可以人为地选定一批单位作为基本量，再通过物理规律导出其他物理量单位。
选定基本量和决定导出量导出方式的方法就称为单位制。
选择多少基本量，选择哪些基本量，如何确定该基本量的定义方式，这都是创建单位制所需要考虑的问题。
其中最后一个问题要求标准单位容易取得，比如热学中常用的―熵‖难以获得标准单位，因此不适合作基本量。
所谓国际单位制，就是一套科学家共同认可的物理量定义方式。
七个基本单位在物理学中并不见得有非常特殊的地位，也不见得以后不会被重新定义或者增减。
如下图所示，除了代表温度的开尔文外，其他基本量之间有直接的关联方式，所以增减或者取代除温度外的物理量都很容易操作。
比如说，以后用电荷的电量作为基本单位取代电流的单位安培，应该是精度更高更合理的定义方式。
值得一提的是，温度独立于其他基本量，并不意味着温度的定义更简单；事实上，温度的定义细节是最不为人所熟悉、最繁琐、想错错不了、又难以提高精度的。
我们将在第四篇―不平常的温度‖中作具体介绍。
质量的定义虽然不复杂，但是背后有非常深刻的物理意义，我们也将在第三篇―惯性质量与引力质量‖中单独介绍。
国际单位制的七个基本单位以及它们之间的联系。
注意温度的单位K与其他单位没有任何直接联系。
注意箭头的方向，K、s和kg是三个最独立的单位，它们的定义不依赖于任何其他单位。
图片来源：wiki。
温度单位：开尔文（K）[独立定义并且不影响其他基本单位]详见本系列文章第四篇―不平常的温度‖。
质量单位：千克（kg）[独立定义]详见本系列文章第三篇―惯性质量与引力质量‖。
时间单位：秒（s）[独立定义]秒的单位起源很早，是一天的1/86400（60秒×60×24=86400秒）。
对地球上所有人而言，一天的定义基本是明晰的，源于地球自转；60进制出现于巴比伦之前；24也许跟月球一年绕地球12次有关，中国早就有12时辰的说法。
不过中国的天干地支组合可能不该算成是60进制，因为60进制中的每个数都是完全等价的，像60个位置的一维数组，而天干地支像二维数组。
到了上世纪五十年代，秒被定义为一个太阳年的1/31556925.9747，而所谓太阳年，是指太阳两次经历黄道上某一点的时间间隔。
从用地球自转定义到用太阳年定义，进步是显著的。
如果地球是一个孤立的球体，那么由于角动量守恒，地球自转的周期永远不会改变，就可以作为一个合适的时间定义基准。
然而地球在宇宙中不是孤立的，最近处就有一个月球。
地球上海洋的潮汐与月球引力有关，潮汐现象会让地球自转速度变慢，因此自转秒的定义无法成为恒定值。
现在的秒定义于1967年，以两个特定量子能级之间跃迁所产生的电磁波周期的9192631770倍为1秒——当我们有两个能级时，粒子从高能级跃迁到低能级可以产生特定周期的电磁波，电磁波周期取决于能级之间的能量差，而能级之间的能量差对于特定物质的特定能级是确定的，因此可以被用作于时间的标准。
这样的时间定义方式也被称为原子钟。
长度单位：米（m）[所需前级定义：秒（上图中指向米的一个箭头）]十八世纪时，米的定义是从北极到赤道经巴黎最短距离的一千万分之一。
选择北极和赤道是为了给出一个客观的参照点，选择巴黎是由于当时法国在计量工作中的重要学术地位。
国际单位制的缩写不是ISU (International System of Units) 而是源于法语的SI，想必也跟这些历史有关。
国际单位制建立时，米的定义被更改为两个特定量子能级之间跃迁所产生的电磁波波长的1650763.73倍（这两个量子能级与秒定义中所使用的不同）。
八十年代后，米的定义为光在一秒内行进距离的1/299792458。
可见，现在米的准确定义依靠时间的准确定义。
我们简单分析一下历史上三个米的定义中涉及的常数。
1/10000000是个整数，明显是人主管赋予的，因为选择一个整数是很自然的事情；然而选择具体的1千万，想必是为了方便使用——一个合适的单位需要照顾到经常的使用者——不太大也不太小。
比如对于木匠，米就比公里更好用。
后来米的两个常数都不是整数，这是为了与此前的定义大小保持一致——单位制新定义为了能让所有人都接受，只能改变定义方式，而不应该改变具体值——如果以前没有米的概念，现在新定义的话，也许就定义为光在一秒内行进距离的1/300000000了。
历史上米的标准被称为米原器，存放于法国国际计量院。
米原器曾由两种不同材料制成,是1799年到1960年间国际上的长度标准。
测量从北极到赤道的距离可不是一件容易的事，我至今也没搞明白具体是怎么测量的。
《大衍历》的作者一行测量过子午线长度，方法听起来困难，但技术上不复杂，可是北极到赤道的距离是否还需要考虑地面的坑洼不平？这个问题引申开去，是一个非常有意思的物理和数学问题，它被称为―英国海岸线问题‖。
并且由此还在数学上创立了分形几何这个新学科，在物理上提出了分数维度的概念（在我们熟知的一维二维三维等空间定义方式之外，还可以有介于分立的整数之外的分数维）。
米的定义方式由能级间跃迁产生辐射到改为一秒内光行进距离，我们可以考虑一下其中隐含的意义。
在电动力学已经完全成熟的上世纪80年代，光速已经是一个被普遍接受的物理常数。
如果维持米的量子跃迁定义，它与秒的量子跃迁定义是平行的，可以舍去其中一个而由光速将长度和时间联系在一起。
因此，虽然现在米的定义来自秒，但在物理上这两个量没有先后之分。
物质的量单位：摩尔（mol）[所需前级定义：千克（上图中指向摩尔的一个箭头）]20世纪初，摩尔被定义为以克为单位的物质质量与分子量的比值。
分子量指物质分子与12C质量的1/12的比值。
因为分子量的定义涉及了12C，1967年后，摩尔的定义被修改为直接基于12C，而不再引入分子量的概念。
摩尔现在的定义是，与0.012千克的12C的微粒数量等同的某物质的量。
比如说，一摩尔的氧气O2，正好与一摩尔的碳C，生成一摩尔的二氧化碳CO2。
用摩尔考察物质的量时，我们只数物质的微观颗粒个数，而不管微观颗粒的具体组成和性质。
碳有多种同位素。
同位素含有相同数目的质子，不同数目的中子，而中子和质子是构成原子质量的主要组成。
不同中子数的碳，其微观颗粒的质量是不同的，所以0.012千克所包括的总微观颗粒个数也是不同的，因此我们必需规定使用12C，其中有6个质子，6个中子。
在碳的15个同位素中，只有两个是稳定的，12C是其中之一，也是我们平时最常接触到碳元素。
所谓稳定，指的是同位素不会随时间衰变成其他物质，这样的衰变随时间指数衰减，衰变掉一半原有同位素的时间称为半衰期。
碳的同位素中，14C的半衰期特别长，大约是5700年，因此可以通过测量其含量来估算时间的流逝，常用于考古和物体的时间鉴定。
电流单位：安培（A）[所需前级定义：千克、米、秒（上图中指向安培的三个箭头）]早期的定义是基于CGS单位制。
所谓的CGS，指的就是Centimetre–gram–second，也就是以厘米、克和秒为基本单位的定义系统（曾被称为厘米克秒制）。
目前基于国际单位制的定义如下：两条无限长、无限细的直导线，在真空中相距1米、产生2E-7牛顿的力时，通电电流定义为1安培。
牛顿是力的单位，一牛顿等于1（kg×m/s2）。
老式建筑中的电线常常是裸露在墙外的，如果通大电流的线没有捆紧，长时间使用后，一捆线也许会因为线间的斥力而变得松松垮垮。
光强单位：坎德拉（cd）[所需前级定义：千克、米、秒（上图中指向坎德拉的三个箭头）]1946年定义光强是基于温度的，利用白金在凝固点所发出的光作为标准。
1979年后，光强的单位由坎德拉定义，以540E12赫兹的电磁波每球面度产生1/683瓦的强度为1坎德拉。
赫兹是频率单位，与秒有关；瓦是功率单位，与力和速度有关；所以坎德拉需要千克、米、秒三个前级单位。
我见识少，并不明白坎德拉被定为国际标准单位的意义，也很少见过这个单位被使用。
质量单位与温度单位将在随后的章节单独介绍。
惯性质量与引力质量2014年1月18日锁相来源：科学公园【单位与量纲】系列文章之（三）质量的单位是千克（kg）。
1793年，科学家用凝固点时的1立方厘米的水来定义质量。
如果大家还记得中学时学过的水的密度，应该不会因为水的密度正好是个整数而感到惊讶，这并不是因为水有啥特殊性，而是因为定义的方式选择了水。
1889年后，质量的单位不再依赖于任何物理规律，而是直接以国际千克原器的质量作为标准。
质量单位的定义有两个最特殊的地方：一、这是唯一还在使用实物进行定义的单位；二、这个定义维持的时间太长了，这是唯一来自十九世纪的定义。
（图片来自网络）使用实物作为定义显然很不方便。
物理规律有其不变性，以前介绍过的定义中，所有科学家确定物理量大小的难度是一致的。
而对于质量，只有该实物的拥有者才能进行准确的测量。
目前这件国际千克原器存放于法国的国际计量局。
可以想象，这样的原件怕偷、怕灰尘、怕潮气，怕一切事情，而拥有千克原器的法国对它的使用也不见得有什么方便。
根据原件，制造出一些国际千克原器复制品以供使用，然后再根据复制品生产复制品的复制品，以供其他国家使用。
使用实物作为定义的负面影响也是显然的。
除了温度、长度和时间，基本上一切常用的物理单位都取决于这个千克原器。
如果这个千克原器出了什么意外，比如国际计量院被莫名烧了，搞计量的人就得忙活很长一段时间，讨论如何在复制品中确定一个新的千克标准。
并且，千克原器是金属，每次使用都会有少量的磨损，哪怕每次只损失几个原子，积少成多也决定了这样的实物定义方式无法长久维持下去。
另一方面，可能的表面吸附、油污和粉尘又会增加千克原器的质量，而且这种质量增加比磨损引起的质量减少更加显著。
千克原器的复制品们被使用得越加频繁，受外界影响就越大。
100年时间对比千克原器的质量增加是10微克量级，千克原器本身的质量变化是多少就没人能确认了。
换句话说，决定一切跟千克测量准确度有关的，是百年前一个工匠的手艺，而不是自然规律本身。
2013年之后，千克也许将被重新定义。
新的国际标准中，也许会强行规定普兰克常数为6.62606×10−34（kg∙m2/s），然后通过长度和时间来定义质量。
这种定义方式，首先，质量定义的―优先级‖或者―重要性‖将低于长度和时间；其次，由于规定的普兰克常数的有效数位，质量的数值位数也将只能有六位，再加上一位的估读数位。