Metriskā sistēma

Apraksts

Metriskā sistēma ir uz decimālskaitļiem balstīta mērīšanas sistēma. Šajā sistēmā katram lielumam ir mērvienības. Vairumam metriskās sistēmas mērvienību nosaukumiem ir divas daļas. Viena daļa ir mērvienības nosaukums, bet otra daļa ir priedēklis. Piemēram, nosaukumā "centimetrs" vārds "centi" ir priedēklis, bet vārds "metrs" ir vienības nosaukums. Dažreiz, piemēram, metriem, litriem un gramiem, nav prefiksa.

Metriskajā sistēmā visām mērvienībām ir "simbols". Simboli ir saīsināts vienību nosaukumu rakstīšanas veids. Visas pasaules valstis izmanto vienu un to pašu vienības simbolu, lai gan tajās var būt dažādi veidi, kā vienības nosaukumu uzrakstīt pilnībā. Piemēram.

• Apvienotajā Karalistē tiek rakstīts "kilometrs".
• Amerikas Savienotajās Valstīs cilvēki raksta "kilometrs".
• Portugālē raksta "quilómetro".
• Vjetnamā cilvēki raksta "một kí lô mét".
• Grieķijā cilvēki raksta "χιλιόμετρα".
• Krievijā cilvēki raksta "километр".
• Ķīnā cilvēki raksta "公里", "千米" vai "粁".
• Japānā cilvēki raksta "キロ" vai "㌔".
• Dienvidkorejā cilvēki raksta "킬로미터".
• Ikviens lieto simbolu "km", lai apzīmētu "kilometru".

Vienību nosaukumi

Metriskā sistēma pirmo reizi tika izveidota Francijā Franču revolūcijas laikā. Francijā 1795. gadā pieņemtajā likumā tika noteiktas piecas mērvienības. Trīs no šiem nosaukumiem joprojām tiek lietoti. Tie ir metrs, kas ir garuma mērvienība, grams, kas ir masas mērvienība, un litrs, kas ir tilpuma mērvienība. Kopš tā laika ir izstrādātas daudzas citas mērvienības un mainītas daudzas definīcijas. Metriskā sistēma tagad ir enerģijas, jaudas, spēka, elektriskās strāvas, radioaktivitātes un daudzas citas mērvienības. Turpmāk uzskaitītas visbiežāk izmantotās metriskās sistēmas mērvienības.

• Garums

Metriskajā sistēmā garumu mēra metros. Metra simbols ir burts "m". Sākotnēji metrs tika definēts kā ^1⁄10 _{000 000} no attāluma starp Ziemeļpolu un ekvatoru uz meridiāna, kas šķērso Parīzi. gadā tika izgatavots platīna stienis, kas bija vienāds ar šo garumu un kļuva par "metra prototipu". 1799. gadā tika izgatavots platīna stienis, kas bija vienāds ar šo garumu.

• Tilpums

Metriskajā sistēmā tilpumu mēra litros. Litra simbols ir "L". Francijas valdība 1795. gadā noteica, ka viens litrs ir tāds pats tilpums kā kubam, kura malas garums ir 10 cm (3,9 collas).

• Masu

Metriskajā sistēmā masu mēra gramos. Grama simbols ir burts "g". Francijas valdība 1795. gadā definēja gramu kā viena kubikcentimetra ūdens masu ledus sasalšanas temperatūrā. To bija grūti izmērīt, tāpēc 1799. gadā Francijas valdība izveidoja "prototipa kilogramu" (1000 gramu jeb 35 unces) masu.

• Temperatūra

Metriskajā sistēmā temperatūru mēra grādos pēc Celsija. Celsija grādu simbols ir "°C". Ūdens sasalst pie "0 °C (32 °F)" un vārās pie "100 °C (212 °F)".

• Laiks

Metriskā sistēmā laika mērvienība ir sekundes. Sekundi kā daļu no metriskās sistēmas pirmo reizi izmantoja Karls Frīdrihs Gauss 1832. gadā.

Vienību definīcijas bieži tiek mainītas. Piemēram, 1960. gadā tika mainīta metra definīcija. Kopš tā laika tas ir definēts, ņemot vērā gaismas ātrumu. Savukārt 2019. gadā kilograms ir no jauna definēts kā Plankas konstante.

Prefiksi

Ja skaitļi ir pārāk lieli vai pārāk mazi, metriskā sistēma izmanto priedēkļus, lai atvieglotu skaitļu izpratni.

milli

Prefiksu milli lieto, lai norādītu, ka mērījums ir ^1⁄1000 (vai 0,001) no pamatmērījuma:

·         Gramā ir 1000 miligramu (mg).

·         Metrā ir 1000 milimetri (mm).

·         Litrā ir 1000 mililitri (ml).

centi

Prefikss centi tiek lietots, lai norādītu, ka mērījums ir ^1⁄100 (vai 0,01) no pamatmērījuma:

·         Metrā ir 100 centimetri (cm).

·         Litrā ir 100 centilitri (cL).

kilo

Pirmsēklis kilo tiek lietots, lai norādītu, ka mērījums ir 1000 reižu lielāks par pamatmērījumu:

·         Kilogramā (kg) ir 1000 grami.

·         Kilometrā (km) ir 1000 metri.

Ir daudz citu priedēkļu. Daži no tiem ir šādi:

mikro, kas nozīmē vienu miljono daļu (^1⁄1,_000,000). Simbols "mikro" ir grieķu burts μ (saukts "mu").

deci, kas nozīmē vienu desmito daļu (^1⁄10). "deci" simbols ir "d".

mega, kas nozīmē viens miljons (1 000 000). "Mega" simbols ir "M". Jāuzmanās nejaukt "m" (kā "milli") un "M" (kā "mega").

Ceļa zīme uz Ķīnas automaģistrāles netālu no Pekinas. Uz zīmes ir izmantots starptautiskais simbols "km", kas apzīmē kilometrus.


Viena litra tilpums ir vienāds ar 10 cm (3,9 collu) liela kuba tilpumu. Viens kilograms ir aptuveni tāda masa, kāda ir vienam litram ūdens ledus kušanas temperatūrā.


Termometrs, kas kalibrēts Celsija grādos. Ūdens sasalst pie 0 °C (32 °F) un vārās pie 100 °C (212 °F).

Cik liels

Šīs tabulas palīdzēs novērtēt dažādu garumu vai masas lielumu metriskajā sistēmā. Šajās tabulās:

• Vārds "Imperial" ir saīsinājums terminam "Imperial units", kas ir tradicionāli lietotās mērvienības Apvienotajā Karalistē.
• Vārds "Customary" ir saīsinājums terminam "ASV parastās mērvienības", kas ir mērvienības, kuras tradicionāli izmanto Amerikas Savienotajās Valstīs.

Garums

Metriskā vienība	Imperial/CustomaryEquivalent	Cik liels
1 km	0,621 jūdzes1094 jūdi	The Mall (no Trafalgar Square līdz Bekingemas pilij) Niagāras ūdenskritums (no bankas līdz bankai)
100 m	109 jd	Futbola, futbola (futbola) vai regbija laukuma garums Četru vilcienu vilciena garums
10 m	33 pēdas	Tenisa laukuma platums (10,97 m)
1 m100 cm	1,0936 jd3 ,281 ft39 ,37 collas	Beisbola nūjas garums (maksimālais = 1,067 m)Kriketa nūjas garums (maksimālais = 0,965 m)
10 cm	4 in	Cilvēka plaukstas platums
10 mm1 cm	2⁄5 collas	Vidējais dzelkšņa platums
1 mm	0,04 collas	Džinsa auduma biezums
100 μm	0,004 collas	Fotokopētāja papīra biezums

Masu

Metriskā vienība	Imperial/CustomaryEquivalent	Cik liels
1000 kg (1 tonna)	2205 lb0 ,984 tonnas (Apvienotā Karaliste) 1,102 tonnas (ASV)	Mazs automobilis - piemēram, ar 1,0-1,2 L dzinēju.
100 kg	221 lb	Liels vīrietis - aptuveni 15% ASV balto vīriešu pārsniedz 100 kg.
10 kg	22,05 lb	12 mēnešus veca bērna vidējā masa
1 kg	2,205 lb	Viens litrs dzēriena (neskaitot trauka masu)
100 g	3 3⁄4 oz	Smagāka par tenisa bumbiņu (~58 g), bet vieglāka par kriketa bumbiņu (~160 g) vai beisbola bumbu (~145 g).
10 g	2⁄5 unces	Liela monēta $0.50 - 11.34 g £2.00 - 12.0 g €2.00 - 8.50 g
1 g	15,4 graudi	Divas zemesriekstu sēklas

Četras ikdienas mērierīces ar metrisku kalibrēšanu: centimetros kalibrēta mērlente, termometrs, kas kalibrēts grādos pēc Celsija, kilogramos kalibrēts svars un elektriskais multimetrs, kas mēra voltus, ampērus un omus.

Britu un amerikāņu rakstība

Daži nosaukumi metriskajā sistēmā britu angļu valodā un amerikāņu angļu valodā tiek rakstīti atšķirīgi.

• Britu angļu valodā tiek lietots vārds metre, bet amerikāņu angļu valodā - meter.
• Britu angļu valodā tiek lietots vārds litre, bet amerikāņu angļu valodā - litre.
• Vārds gram tiek lietots gan britu angļu, gan amerikāņu angļu valodā. Vārdu gramme var lietot arī britu angļu valodā, taču daudzi briti uzskata, ka tas ir vecmodīgi.

Metriskās sistēmas administrēšana

Metru konvencija

1875. gadā divdesmit dažādu valstu valdību pārstāvji tikās Parīzē, lai apspriestu svaru un mēru jautājumus. Septiņpadsmit valstis parakstīja līgumu par svariem un mēriem. Līgumu nosauca par "Metra konvenciju. Valstis, kas parakstīja līgumu, bija: Argentīnas Konfederācija, Austroungārija, Beļģija, Brazīlija, Brazīlija, Dānija, Francija, Vācija, Itālija, Peru, Portugāle, Krievija, Spānija, Zviedrija un Norvēģija, Šveice, Turcija, Amerikas Savienotās Valstis un Venecuēla. Tās vienojās:

• Izveidot starpvaldību organizāciju, kas pārvaldītu līgumu. Šo organizāciju nosauca par Starptautisko svaru un mēru biroju (BIPM).
• Francijai bija jāuzņemas atbildība par piemērotu telpu iegādi BIPM. Šīs telpas kļūtu par neitrālu teritoriju. BIPM biroji un laboratorijas atrastos šajā teritorijā.
• Izgatavot 40 identiskas kilograma kopijas. Viens no tiem tika izvēlēts kā prototipa (vai primārā) kopija. Šo eksemplāru sauca par "Starptautisko kilograma prototipu". Tas aizstāja Kilogramme des archives kā pasaules primārais kilograma eksemplārs. Kilogramme des archives glabājās BIPM telpās.
• Izgatavot 30 identiskas metru kopijas. Par prototipu (vai primāro) tika izvēlēts viens eksemplārs. Šo eksemplāru sauca par "Starptautisko prototipa metru". Tas aizstāja Metre des archives metru kā galveno metra kopiju pasaulē. Metre des archives tiks glabāts BIPM telpās.
• Nodot katrai valstij vienu metra un vienu kilograma eksemplāru. Tos varētu saukt par "nacionālajiem metru prototipiem" un "nacionālajiem kilogramu prototipiem".
• Regulāri salīdzināt valsts prototipa metrus un kilogramus ar starptautiskajiem prototipiem.
• Veicināt metriskās sistēmas lietošanu.

Apvienotā Karaliste un Nīderlande devās uz konferenci, bet toreiz līgumu neparakstīja. Pēc turpmākas izskatīšanas Apvienotā Karaliste parakstīja līgumu 1884. gadā, un Nīderlande kļuva par tā dalībvalsti 1929. gadā.

1889. gadā kilograma un metra eksemplāri bija gatavi nodošanai dažādām valstīm, kas parakstīja līgumu.

Amerikas Savienoto Valstu Kongress līgumu ratificēja 1878. gadā. Apvienotā Karaliste līgumu parakstīja 1884. gadā. Neviena no šīm valstīm nepieņēma likumus, kas noteiktu obligātu metriskās sistēmas lietošanu.

1921. gadā metru konvencija tika paplašināta, iekļaujot tajā visus fizikālos mērījumus, tostarp laika, elektrības un temperatūras mērījumus.

1960. gadā BIPM publicēja "Starptautisko mērvienību sistēmu" (jeb SI). SI precizēja vairākas metriskās sistēmas jomas, īpaši zinātnē un inženierzinātnēs. BIPM arī standartizēja SI rakstības veidu, padarot to vienādu visās valodās.

BIPM zīmogs

Vēsture

ASV pintē ir 16 ASV šķidruma unces, bet imperiālajā pintē ir 20 imperiālās [Apvienotās Karalistes] šķidruma unces. ASV šķidruma unce ir lielāka par impērijas šķidruma unci, bet impērijas pinte ir lielāka par ASV pinti. Šāda situācija 1700. gadā bija izplatīta visā Eiropā. Katra valsts garumu, svaru/masu un tilpumu mērīja pa savam. Dažreiz dažādās valstīs vai pilsētās izmantoja vienu un to pašu nosaukumu dažādiem mērījumiem. Dažkārt dažādās pilsētās vienā valstī bija dažādi mērīšanas veidi. Francijā 1789. gadā bija ceturtdaļmiljons dažādu svara un mērvienību.

Franču revolūcija

Franču revolūcijas laikā franču zinātnieki nolēma, ka būtu labāk ieviest jaunu svaru un mēru sistēmu. Šī sistēma būtu vienāda visās Francijas provincēs un pilsētās. Viņi arī nolēma, ka būs vieglāk, ja jaunajā sistēmā izmantos 10, nevis 12, 16 vai 20 mērvienības, jo cilvēki parasti skaita desmitniekos. Jaunā sistēma kļuva par oficiālo mērīšanas sistēmu Francijā 1799. gadā. Viens no Francijas vadītājiem marķīzs de Kondoržē paziņoja, ka "[metriskā sistēma] ir domāta visiem cilvēkiem uz visiem laikiem".

Viņi nolēma, ka jaunā sistēma attieksies uz visiem Zemes iedzīvotājiem un ka jaunā garuma mērvienība tiks nosaukta par metru. Viņi nolēma, ka starp Ziemeļpolu un ekvatoru būs 10 000 kilometru (6 200 jūdžu). No 1791. līdz 1798. gadam divi mērnieki Pjērs Mišēns un Žans Batists Delambrē, izmantojot vecās franču mērvienības, izmērīja attālumu no Dankerkas līdz Barselonai, un, lai noteiktu ģeogrāfisko platumu, izmantoja zvaigznes. Izmantojot šo informāciju, viņi aprēķināja, ka metra garumam jābūt 443,296 lignes. Francijas zinātnieki 1798. gadā izgatavoja platīna stieni, kura garums bija tieši viens metrs. Šo stieni viņi glabāja Francijas arhīvos. To nosauca par arhīvu metru. Cilvēki, kas izgatavoja viena metra lineālus, varēja pārbaudīt, vai viņu lineālu garums ir tāds pats kā metre des archives. Citi zinātnieki izgatavoja kilogramu svarus no platīna, kurus arī ievietoja arhīvā. Šo svaru nosauca par kilogram des archives.

Pirmais mēģinājums ieviest Francijas metriku

1799. gadā Parīzes apkaimē metriskā sistēma tika ieviesta kā obligāta, proti, ar likumu tika noteikts, ka cilvēki Parīzes apkārtnē ir spiesti to lietot. Tas radīja lielu apjukumu, jo policija piemēroja jaunos mērus, bet pircēji deva priekšroku vecajiem. Tāpēc veikalu īpašniekiem bija jāievieš abas mērvienības. Cilvēki sāka uztraukties, ka jaunie līdzekļi tiek izmantoti, lai viņus apkrāptu. Politiķi centās izglītot un pārliecināt cilvēkus lietot metrisko mērvienību, taču cilvēki metrisko sistēmu noraidīja. 1800. gadā valdība mēģināja padarīt sistēmu pieņemamu, mainot vienību nosaukumus atpakaļ uz vienkāršākiem nosaukumiem, kas tika lietoti pirms metrikāšanas. Piemēram, decimetrs, centimetrs un milimetrs tika pārdēvēti par palme (roka), doigt (pirksts) un trait (pēda).

1799. gadā Napoleons kļuva par Francijas vadoni. Līdz 1812. gadam viņš bija iekarojis lielāko daļu Eiropas. Viņš iekarotajās valstīs ieviesa metrisko sistēmu. 1815. gadā viņš cieta sakāvi Vaterlo kaujā. Pēc Napoleona sakāves lielākā daļa valstu atkal sāka izmantot vecās mērīšanas sistēmas.

Šajā laikā metriskā sistēma joprojām bija oficiālā mērīšanas sistēma Francijā. Un tajā joprojām bija vienkāršoti vienību nosaukumi. Taču Francijas iedzīvotāji turpināja lietot pierastos mērus. Francijas valdība centās pārliecināt iedzīvotājus pāriet uz jauno mērvienību. Tā masveidā ražoja metriskos lineālus. Tā centās iemācīt cilvēkiem lietot metriskos mērus un pavēlēja policijai sodīt cilvēkus, kas nevēlas sadarboties. Galu galā valdība pārtrauca mēģinājumus un atcēla metrisko sistēmu.

Francija atsakās no metriskās sistēmas

1812. gada 12. februārī Francija pārtrauca izmantot metrisko sistēmu un sāka izmantot jaunu sistēmu, ko sauca par lietotajām mērēm. Jaunās sistēmas pamatā bija daudzas vecās pirmsmetriskās mērvienības. Vecās mērvienības tika pārdefinētas kā apaļi skaitļi vai izņemto metrisko vienību daļas. Piemēram, livru (mārciņu) no jauna ieviesa un no 489 gramiem pārveidoja uz 500 gramiem. Toise tika no jauna definēts kā 2 metri. Toise saturēja 6 pēdas, kas no 324,8 mm tika mainītas uz ^1⁄3 metra (333,33 mm). Pēdu bija 12 puces (collas), un puce bija 12 lignes.

Otrais mēģinājums ieviest Francijas metriku

1837. gadā Francijā tika atjaunoti metrikāšanas likumi. Un 1840. gadā, gandrīz 50 gadus pēc sistēmas ieviešanas, tā kļuva obligāta visā Francijā.

Plašāka metriskās sistēmas ieviešana

19. gadsimtā daudzas mazas valstis sāka sadarboties savā starpā. No septiņpadsmit mazām valstīm 1815. gadā tika izveidota Nīderlandes Karaliste. Katrai valstij bija sava mērīšanas sistēma. Tās 1820. gadā nolēma, ka būtu labāk, ja visas valstis izmantotu metrisko sistēmu.

1815. gadā tika izveidota Vācijas Konfederācija. Tā bija 39 dažādu valstu apvienība. Katrai valstij bija sava mērījumu sistēma. 1834. gadā Vācijas Konfederācija izveidoja muitas savienību, ko sauca par Zollvereinu. Zollverein 1851. gadā nolēma tirdzniecībā starp dažādām valstīm izmantot metriskās mērvienības. 1871. gadā lielākā daļa Vācijas konfederācijas valstu apvienojās, izveidojot Vācijas impēriju. Vācijas impērija turpināja izmantot metrisko sistēmu.

Tajā pašā gadā no daudzām mazām valstīm tika izveidota arī Itālija. Arī Itālija nolēma izmantot metrisko sistēmu, nevis izvēlēties kādu no vecajām mērīšanas sistēmām.

Līdz 1875. gadam daudzās Eiropas un Latīņamerikas valstīs jau izmantoja metrisko sistēmu. Starp šīm valstīm bija Francija, Vācija, Itālija, Spānija, Portugāle, Brazīlija, Meksika, Argentīna, Peru un Kolumbija. No 1875. līdz 1914. gadam metrisko sistēmu sāka izmantot vēl daudzas citas valstis, tostarp Norvēģija, Zviedrija, Dānija, Somija, Paragvaja, Filipīnas un Vjetnama. 1917. gadā boļševiku revolūcijas laikā PSRS (tagadējā Krievijā) pieņēma metrisko sistēmu. Līdz Otrā pasaules kara sākumam vairums valstu, kas nerunā angliski, bija pieņēmušas metrisko sistēmu.

Amerikas Savienotās Valstis

1866. gadā, pēc tam, kad lielākā daļa Dienvidamerikas valstu sāka izmantot metrisko sistēmu, ASV pieņēma likumu, kas tirdzniecībā ļāva izmantot vai nu metrisko sistēmu, vai arī Amerikas Savienoto Valstu parastās mērvienības. Līdz 1893. gadam jards tika definēts kā "standarta jarda" garums, ko uzturēja ASV Valsts kase. Savukārt mārciņu definēja kā "standarta mārciņas" masu. Amerikas Savienoto Valstu Kongress 1893. gadā pieņēma Mendenhāla rīkojumu. Ar šo rīkojumu definēja, ka jards ir tieši ^3600⁄3937 metri un mārciņa ir tieši 0,4535924277 kilogrami. Ar šo rīkojumu tika mainītas tikai mārciņas un jarda definīcijas. Tas nekādi citādi neietekmēja cilvēku dzīvi.

1975. gadā ar Metriskās konversijas likumu tika uzsākts oficiāls metrikāšanas process. Metrikai bija jābūt brīvprātīgai. Tā bija jākoordinē ASV Metrisko mērvienību padomei (U.S. Metric Board). 1988. gadā Omnibus tirdzniecības un konkurētspējas aktā tika noteikts, ka metriskās mērvienības ir jāizmanto visos federālajos projektos. Likums neattiecās uz štatu projektiem. Daži štati pieprasīja izmantot metriskās mērvienības, bet citi štati to nepieprasīja. Dažas rūpniecības nozares pārgāja uz metrisko mērvienību lietošanu, bet citas to nedarīja. Bezalkoholiskie dzērieni tiek pārdoti metriskos daudzumos. Pienu pārdod parastajās mērvienībās. Metriskās mērvienības tiek plaši izmantotas automobiļu konstrukcijā. Lidmašīnas, piemēram, Boeing 787 Dreamliner, tika projektētas, galvenokārt izmantojot parastās mērvienības.

Daži cilvēki ASV vēlas pabeigt pāreju uz metrisko sistēmu. Viņi apgalvo, ka tas atvieglos darbu visiem. Citi saka, ka tas izmaksās pārāk dārgi. Daži cilvēki vēlas izmantot metrisko sistēmu, jo tas atvieglos preču eksportu. Citi cilvēki saka, ka metriskā sistēma var darboties tikai tad, ja visas piecdesmit valstis metrisko sistēmu ievieš vienlaicīgi. Tas nenotiks, ja federālā valdība neuzņemsies vadību.

Apvienotā Karaliste

1897. gadā Apvienotajā Karalistē pieņēma likumu, kas tirdzniecībā ļāva izmantot vai nu metrisko sistēmu, vai imperiālās mērvienības. Līdz 20. gadsimta 60. gadu beigām trīs ceturtdaļas Lielbritānijas eksporta bija uz valstīm, kurās izmantoja metrisko sistēmu. Tomēr cilvēki Apvienotajā Karalistē joprojām lietoja imperiālās mērvienības. Lai palīdzētu Lielbritānijai pāriet uz metrisko sistēmu, 1969. gadā tika izveidota Metrikāšanas padome. Katram uzņēmumam bija jāsedz savi izdevumi. Daži uzņēmumi, pārejot uz metrisko sistēmu, ietaupīja daudz naudas, jo tie varēja ražot tādas pašas preces eksportam, kādas tie ražoja pārdošanai Apvienotajā Karalistē. Piemēram, gandrīz visos automobiļos izmanto metriskā izmēra uzgriežņus un skrūves. Citi uzņēmumi zaudēja naudu, jo tiem bija jāveic daudz izmaiņu, bet no izmaiņām nebija nekāda labuma.

Kad 1981. gadā tika slēgta Metrikāšanas padome, lielākā daļa valsts pārvaldes un rūpniecības uzņēmumu bija pārgājuši uz metrisko sistēmu, bet daudzas ikdienā lietojamas lietas, piemēram, ceļa zīmes, nebija mainītas. 2013. gadā veiktā aptauja parādīja, ka Lielbritānijas iedzīvotāji privātajā dzīvē plaši izmanto gan metriskās, gan imperiālās mērvienības.

1800. gadā datēts kokgriezums, kurā paskaidroti jaunie decimālskaitļi Francijā.


Sākotnēji metrs tika definēts kā viena desmitmiljonā daļa no attāluma starp Ziemeļpolu un ekvatoru caur Parīzi.

Saistītās lapas

• Vienību konvertēšana
• Starptautiskā mērvienību sistēma, apraksta metriskās sistēmas progresīvākos aspektus.