Page 75 - 標檢局雙月刊198期

國際單位制的沿革與現況 電磁領域的方程式得以改寫成合理化形式。隨著科技的發展，為適應工業和商業 的需要，一些新的度量衡單位不斷出現。於是逐漸形成了適用於各種科技領域的 單位制。如 1904 年英國提出的 MKSC(米-千克-秒-庫侖)的絕對實用單位制，1925 陳兩興／工業技術研究院量測技術發展中心工程師 年法國建議的 MTS(米-噸-秒) 制等。然而這些單位制彼此之間欠缺關聯性，有的 一、單位制 應用並範圍不廣，甚至物理觀念也不清楚。因此，進一步改善和統一度量衡單位 制，再度成為科學家們關心的問題。 國際計量學詞彙 ISO/IEC Guide 99：2007 對「單位制」的定義為：對於給 定的量制，依給定的規則所定義之基本單位、導出單位及其倍數和分數的集合。 二、國際單位制(SI)的沿革 即先決定少數的基本單位，再從這幾個基本單位相互組成各種導出單位，並與其 1939 年 CIPM 下之電量諮詢委員會(Consultative Committee for Electricity, 倍數和分數集合成一個單位體系。 CCE)提出採用以米、千克、秒和安培為基本單位之四量綱制，此 MKSA 制的提 米制是國際上最早公訂的單位制，1790 年法國國民會議提出有關十進單位制 案在 1946 年獲得 CIPM 批准。 的想法，而為實現這個想法，法國科學院擬從自然界選取本質上不易變化，且容 1954 年第 10 屆國際度量衡大會決議在原本的基本單位米、千克和秒之外， 易複現之長度和重量的單位。而後在 1795 年頒布了米制最初的形式，先假設一 另增加電流單位安培(ampere)、熱力學溫度單位克耳文(kelvin)和光強度單位燭光 個暫時的米長度，並作了幾項規定：(1)採用 10 進制；(2)米(公尺)的長度為通過 (candela)作為基本單位，建立一種國際通的實用度量衡單位制。1956 年，CIPM 巴黎的地球子午線長度的 1/40 000 000；(3)升(公升) 的容量為 1/10 米長度的立方 將此單位制命名為國際單位制(International Unites Systeme)，1958 年，CIPM 又 3 體之容量。(4)千克(公斤) 的重量為 1/10 之米長度的立方體(1 dm )之純水在 4 ℃ 通過了單位制名稱的符號和構成倍數單位與分數單位的前綴詞之建議。 時的重量。 1960 年第 11 屆 CGPM 正式決定將此實用度量衡單位制命名為“國際單位 為複製長度的標準原器，法國科學家從法國的敦克爾克至西班牙的巴塞隆納 制 ” ，並 以 ”SI” 為國 際 符號， 它 來源於 法 語的 “ 國際 單位制 ”(Le Systeme 之間的地球子午線進行了精密的長度量測。並用純鉑製成了寬 35 mm、厚約 4 Internationald’ Unites)。至此國際單位制在立法及內容上更加完備。1971 年為適 mm 的「米」標準模型及一只略帶圓角的圓柱體之千克模型作為標準原器。此 應化學領域的需要，第 14 屆國際度量衡大會中，決定增加一個基本單位莫耳 外，將「升」定為 1/10 米的立方體，當作計量液體或穀物的單位。 (mole) 作為物量(amount of substance)的單位，使基本單位總數達到 7 個。 1875 年有 17 個國家代表在巴黎召開國際米制會議，正式簽署了米制公約， 近 50 多年來，國際度量衡大會仍不斷地在促使國際單位制更趨完善，如在 公認米制為國際通用的度量衡單位制，奠定了米制的國際基礎。國際度量衡委員 1991 年決議將前綴詞從原 16 個增加到 20 個；在 1995 年決定將原為補助單位的 會(General Committee on Weights and Measures, CIPM) 亦開始著手於米和千克等 平面角單位弳及立體角單位立弳改列於導出單位的行列。 新國際原器之建構。1889 年獲得第一屆國際度量衡大會(General Conference on Weights and Measures, CGPM)批准的米和千克國際原器，連同作為時間單位的天 三、國際單位制 文秒，構成以米、千克、秒為基本單位的 MKS 制。 現在的國際單位制(SI)結構如圖 1 所示。其包含(1)SI 基本單位、(2)SI 導出單 1901 年義大利物理學家喬吉(Giovanni Giorgi)提議結合如安培或歐姆等實際 位、(3)SI 單位 10 的整數倍和 SI 前綴詞語。此外，另有容許與 SI 單位併用之非 電量單位，形成單一且具一致性的 MKSA(米-千克-秒-安培)絕對實用單位制，使 68 Bureau of Standards, Metrology and Inspection 198 69