II.

基本単位

1960年の国際度量衡総会では、6つの基本単位と2つの補助単位を採用していたが、71年、7つ目の基本単位モルがくわえられ、95年には補助単位という区分が廃止された。7つの基本単位を表「国際単位系の基本単位」にしめす。

1.

長さ(メートル)

メートルとキログラムはもともとメートル法から生まれた。国際単位系では1983年に、1メートルは光が真空中を1秒の2億9979万2458分の1の間にすすむ長さと定義されている。

2.

質量(キログラム)

メートル法がつくられたとき、質量の単位キログラムは純水が最大の密度になる温度(4.0°C)のときの純水1立方デシメートルの質量と定義されたが、のちに定義で必要とされる純粋で安定した水をつくることができないことがわかった。そのため、ある条件のもとでこの質量にひとしくなるような白金の円柱がつくられ、質量の標準となった。これは1889年に同様の質量をもつ白金・イリジウム合金の円柱におきかえられた。現在もこの円柱が国際キログラム原器であり、SIではキログラムは国際キログラム原器の質量と定義されている。→キログラムの「キログラム原器」

3.

時間(秒)

時間は何世紀にもわたって、世界各地で地球の自転をもとに測定されてきた。メートル法の時間の基本単位は秒で、かつて、地球の自転軸の周りの完全な1回転、つまり平均太陽日(→ 日)の8万6400分の1と定義された。しかし地球の自転は時間の標準につかえるほどじゅうぶんに安定したものではないことが明らかになり、1967年に¹³³Cs(セシウム133)原子の共鳴周波数によって再定義された。それは「¹³³Cs原子の2つの超微細準位の間の遷移に対応する放射の91億9263万1770周期の継続時間」で、SIにもひきつがれている。

4.

熱力学温度(ケルビン)

1960年の国際度量衡総会で採用された温度の単位は、温度定点にもとづいていた。それは水の三重点で、そこでは水の状態(→ 状態変化)は、固体、液体、気体が平衡になっている。この定点が、273.16ケルビン(K：→ 絶対零度)であると定義された。水の氷点(凝固点)は273.15Kであることがしめされ、これはセルシウス温度目盛(→ セルシウス度)で正確に0°Cである。セルシウス温度目盛は百分度目盛と同じで、18世紀のスウェーデンの天文学者セルシウスの名前にちなんでつけられた。セルシウスは水の凝固点から沸点までを100度にわける目盛を最初に提案した人である。国際的な了解のもとに、センチグレード(百分度)という言葉は、公式にセルシウスでおきかえられた。

5.

電流(アンペア)

SIでは、電流の基本単位はアンペア(A)で、真空中で1メートル(m)の間隔で平行におかれた2本の無限に細い導体間に、1メートルの長さ当たり2 × 10^-7ニュートン(N)の力がはたらくときの導体をながれる一定電流と定義された。

6.

物質量(モル)

モル(mol)は1971年に、0.012kgの¹²C(炭素12)の中にふくまれる原子数とひとしい数の構成要素粒子をふくむ系の物質量と定義された。

7.

光度(カンデラ)

光度の単位カンデラ(cd)は、初めは白金の溶解点温度にある理想的な放射体である黒体の1平方メートル(m²)から放射される光の60万分の1と定義された。現在ではより精密に、周波数540 × 10¹²ヘルツ(H_Z)の光を放射する光源の、放射強度が1ステラジアン(sr：→ 立体角)当たり683分の1ワット(W)である方向における光度と定義されている。