Sistem metrik

Sistem metrik adalah sistem ukuran perpuluhan berasaskan meter dan gram. Ia wujud dalam beberapa variasi, dengan perbezaan pilihan unit ukuran asas, walaupun ia tidak memberi kesan pada kegunaan seharian. Selama dua abad kebelakangan, variasi berlainan telah dianggap sebagai sistem metrik. Semenjak 1960-an Sistem Unit Antarabangsa (singkatan: SI daripada nama Perancisnya Système International d'Unités) telah menjadi sistem metrik piawaian yang diterimapakai secara antarabangsa. Unit metrik bagi jisim, panjang, dan eletrik digunakan secara meluas bagi kegunaan harian dan kegunaan saintifik. ia digunakan secara meluas di seluruh dunia kecuali di Britain dan Amerika Syarikat. Di Malaysia, sistem ini mula diperkenalkan pada 1 Januari 1982 oleh kerajaan persekutuan. Walau bagaimanapun Sistem Imperial yang sedia ada masih kekal digunapakai hingga kini.

Salah satu matlamat sistem metrik adalah bagi mengadakan satu unit tunggal bagi sebarang kuantiti fizikal. Semua panjang dan jarak, sebagai contohnya, diukur dalam meter, atau seperibu meter (milimeter), atau ribu meter (kilometer), dan sebagainya. Tidak terdapat banyak unit berlainan dengan faktor penukaran yang berlainan, seperti inci, kaki, ela, fatom, pol, rantai, furlong, batu, batu nautika, farsakh, dll. Peningkatan dan pengurangan berkait dengan unit asas melalui pendaraban kuasa sepuluh, dengan itu seseorang boleh menukar hanya dengan mengalih tanda perpuluhan: 1.234 meter adalah 1234 milimeter, 0.001234 kilometer, dll. Penggunaan pembahagian (fraction), seperti 2/5 meter, tidak dilarang tetapi tidak biasa digunakan.

Masa, bagaimanapun, tidak dimetrik bagi penggunaan harian: tahun, bulan, minggu, hari, jam, minit, dan saat, dengan penukaran bukan perpuluhan, masih digunakan. Saat dan pembahagiaan saat, (contohnya. mikrosaat), digunakan dalam kerja saintifik, tetapi unit masa tradisi sering kali digunakan berbanding gandaan perpuluhan saat. Sistem metrik dikembangkan di Perancis asal bertujuan untuk digunakan bersama unit masa Takwim Republik seiring pembaharuan dibawa revolusi yang bergolak di sana, tetapi dua-duanya akhirnya tidak digunakan bersama. Ia diputuskan oleh Perancis, sistem pengganti mestilah berasaskan dimensi tetap bumi. Isipadu dan berat yang menjadi unit yang berkait dengan ukuran lelurus (linear) melalui applikasi geometrik bagi ukuran lelurus

Pada akhir abad ke-18, Louis XVI dari Perancis menyuruh sekumpulan cendekiawan bagi memajukan sistem ukuran yang menyeluruh, biasa, dan sejagat bagi menggantikan sistem yang berlainan yang sedang digunakan. Kumpulan ini, yang termasuk mereka yang terkemuka seperti Lavoisier, menghasilkan sistem metrik, yang kemudian diterima pakai oleh kerajaan revolusi Perancis. Pada sistem metrik awal terdapat beberapa unit dasar atau asas, grad atau grade bagi sudut, meter bagi panjang, gram bagi jisim dan liter bagi isi padu. Ia dihasilkan dari sesama sendiri melalui ciri-ciri objek alam, terutamanya Bumi dan air: 1 meter pada asalnya ditakrifkan sebagai 1/40,000,000 daripada ukur lilit kutub Bumi, dan 1 liter air seberat 1 kilogram dan berukuran 1 dm³. Unit lain diambil dari unit asas ini, seperti skala suhu Celsius, di mana air membeku pada 0 °C dan mendidih pada 100 °C pada tekanan piwaian.

Meter pada asalnya ditakrifkan sebagai 1/40,000,000 ukur lilit melalui kutub Bumi, dan kemudiannya sebagai panjang batang aloi platinum-iridium; kemudiannya dalam istilah panjang gelombang cahaya yang dihasilkan oleh perubahan atom yang ditentukan khas (specified atomic transition); dan kini ia ditakrifkan sebagai jarak yang dilalui cahaya dalam vakum sempurna pada tempoh 1/299,792,458 saat. Gram, pada asalnya satu persejuta jisim satu kubik meter persegi air, kini ditakrifkan sebagai satu perseribu jisim objek yang disimpan dalam peti besi di Perancis; bagaimanapun terdapat usaha berterusan bagi mentakrifkan semula dalam istilah kuantiti fizik yang mampu ditiru dalam mana-mana makmal dengan perkakasan yang bersesuaian. Saat, pada asalnya satu per 86400 purata hari suria ditakrifkan semula pada 1967 sebagai tempoh 9,192,631,770 getaran radiasi yang dibebaskan pada panjang gelombang khas oleh satu atom cesium-133. Pelbagai pilihan telah dibuat bagi unit asas ketiga, unit yang diperlukan bagi merangkumi bidang elektromagnetik; Sehingga 2006 unit ini adalah ampere, yang merupakan unit asas bagi arus eletrik. Kuantiti lain diambil dari unit asas; sebagai contoh unit asas bagi laju adalah meter sesaat. Apabila setiap takrifan diperkenalkan, ia direka agar padan dengan takrifan sebelumnya setepat mungkin, agar pertukaran takrifan ini tidak memberi kesan kepada kebanyakan aplikasi praktikal.

Nama gandaan dan pembahagian dibentuk dengan awalan. Ia termasuk deka- (sepuluh), hekto- (seratus), kilo- (ribu), mega- (juta), dan giga- (bilion); desi- (sepersepuluh), centi- (peratus), mili- (perseribu), mikro- (persejuta), dan nano- (perbilion). Awalan yang biasa digunakan bagi gandaan bergantung kepada aplikasi dan kadangkala tradisi. Sebagai contoh, jarak jauh disebut dalam seribu kilometer, bukannya megameter.

Kebanyakan pengguna harian sistem ukuran metrik mengukur suhu dalam darjah Celsius, walaupun unit SI adalah kelvin, skala yang unitnya mempunyai "saiz" yang serupa, tetapi bermula pada sifar mutlak. Darjah sifar Celsius bersamaan dengan 273.15 kelvin (perkataan "darjah" tidak lagi digunakan bersama kelvin).

Ukuran sudut telah dijadikan perpuluhan, tetapi unit bukan perpuluhan bagi sudut masih digunakan secara lebih meluas. Unit desimal, yang bukannya sebahagian SI, adalah gon atau grad, bersamaan dengan satu peratus sudut tepat. Pembahagian diberi nama, bukannya menggunakan awalan: gon dibahagi kepada 100 minit desimal, minit desimal bagi setiap 100 saat desimal. Sistem tradisi, yang berasal dari Babylon, mempunyai 360 darjah dalam bulatan, 60 minit kecil (juga dikenali sebagai gerbang kecil (arcminutes)) dalam darjah, dan 60 saat gerbang (juga dikenali sebagai gerbang saat (arcseconds)) dalam seminit. Penjelasan "gerbang (arc)" dibuang sekiranya ia jelas dalam konteks bahawa kita tidak bercakap mengenai minit dan saat bagi masa. Kadang kala sudut diberikan sebagai darjah perpuluhan, contohnya, 26.4586 darjah, atau dalam unit lain seperti radian (terutamanya dalam kegunaan sains selain selain astronomi) atau angular mil.