الفضاء

النظام الدولي للوحدات

حصلَ تغيرٌ جذريٌّ للمجتمع الفرنسي بعد اندلاع الثورة الفرنسية، ومن تلك التغيرات الوحدات المستخدمة في ذلك الوقت؛ لأنَّ الحكومة الفرنسية كانت تستغل هذه الاختلافات لمصالحها الشخصية.

وحَّدت الثورة الفرنسية الوحدات على أراضيها جميعها، ومع اتساع رقعتها الجغرافية (باعتبار أنَّ فرنسا كانت دولة استعمارية) اتسع استخدام الوحدات المُوحدة حتى شملت أوروبا ودول العالم كلِّها تباعًا، وإلى يومنا هذا تستخدم دولُ العالم جميعها (باستثناء الولايات المتحدة الأمريكية وميانمار وليبريا) الوحدات الدولية أو ما يعرف حاليًا بالنظام المتري.

Image: pixabay
ما هو النظام الدولي للوحدات؟
النظام الدولي للوحدات يُرمَزُ له بـ (SI) (الأحرف الأولى للمصطلح الفرنسي Système International d’Unités) وهو نظام وحدات القياس الأوسع انتشارًا في العالم، ويُستخدم في معظم بلدان العالم، واشتق منه نظام المتر-الكيلوغرام- الثانية للقياس بإضافة بعض الوحدات.
إذ اجتمعت الدول على توحيد الوحدات؛ لسهولة التجارة ومشاركة الأبحاث فيما بينها دون الاضطرار إلى عمليات التحويل بين الوحدات، والتي قد تكون معقدة في بعض الأحيان.
كان النظام المتري في ظل الوحدات الثورة الفرنسية يتكون من وحدتين فقط وهي المتر والكيلوغرام، وقد استخدمت الجمعية الفرنسية للمقاييس الطبيعة والامكانيات المتاحة في وقتهم لإيجاد هذه الوحدات فقالوا إنَّ المتر هي 1/1000000 من المسافة بين القطب الشمالي وحتى الخط الاستوائي، والكيلو غرام هي كتلة لتر واحد من الماء ويُقصد بها الوحدات الدولية المعتمدة رسميًا من قبل جمعية المقاييس والوحدات في فرنسا.

تاريخ نظام الوحدات:

طُبِّق النظام المتري لأول مرة أثناء الثورة الفرنسية (في سبعينيات القرن التاسع عشر) مع وجود المتر والكيلوغرام فقط كمقاييس الطول والكتلة كما ذكرنا سابقًا.
في الثلاثينات من القرن التاسع عشر وضع عالم الرياضيات الألماني كارل فريدريش غاوس Carl Friedrich Gauss أُسس نظام متماسك يعتمد على الطول والكتلة والوقت.
في ستينيات القرن التاسع عشر، وضعت مجموعة تعمل تحت رعاية الرابطة البريطانية لتقدم العلوم شرطًا لإنشاء نظام متماسك من الوحدات ذات الوحدات الأساسية والوحدات المشتقة، وأعاق إدراج الوحدات الكهربائية في النظام من خلال الاستخدام المعتاد لأكثر من مجموعة من الوحدات، حتى عام 1900 عندما حدد المهندس الإيطالي جيوفاني جيورجي الحاجة إلى تحديد كمية كهربائية واحدة وحدة أساسية رابعة إلى جانب الوحدات الأساسية الثلاثة الأصلية.
في عام 1921 مُدِّدت المعاهدة لتشمل جميع الكميات المادية بما في ذلك الوحدات الكهربائية التي حُدِّد في الأصل في عام 1893.
في عام 1948 أدى التطوير الشامل للنظام المتري إلى تطوير”النظام العالمي للوحدات”، والذي نُشر في عام 1960 باسم “النظام الدولي للوحدات”.
في عام 1954، حَدد المؤتمر العام العاشر للأوزان والمقاييس CGPM التيارَ الكهربائي وحدة أساسية رابعة في النظام العالمي للوحدات، وأُضيفت وحدتان أساسيتان أُخريان – درجة الحرارة والكثافة المضيئة – ممَّا جعلها ست وحدات أساسية في المجمل.
الوحدات المرتبطة بهذه الكميات هي المتر، الكيلوغرام، والثانية، والأمبير، والكلفن، الشمعة أو القنديلة.
في عام 1971، أضيفت كمية أساسية سابعة، مقدار المادة التي يمثلها المول إلى الوحدات الأساسية.

إذاً هناك 7 وحدات أساسية في النظام الدولي للوحدات هي:

• المتر: هي المسافة التي يقطعها الضوء في الفراغ بزمن 1/299,792,458 ثانية ويرمز له بـ m.
• الكيلوغرام: الكيلوغرام هو وحدة الكتلة، إنَّها تساوي كتلة النموذج الدولي ويرمز له بـ Kg.
• الثانية: هي تعادل 9192631770 دورًا من أدوار الإشعاع الناتج من الانتقال بين مستويات البنية الفائقة الدقة  hyperfine للحالة الأساسية لذرة السيزيوم 133، ويرمز لها بـ S.
• الأمبير :عُرِفَ على أنَّه شدة التيار الكهربائي المار في سلكين متوازيين في الفراغ مفصولان عن بعضهما مسافة 1 متر، وتبلغ قوة التجاذب أو التنافر بينهما 0.0000002 نيوتن لكل متر من طول السلكين ويرمز له بـ A.
• الكلفن: يساوي 1/273.16 من حرارة النقطة الثلاثية للماء ويرمز له بـ K.
• الشمعة: تُعرّف الشمعة القياسية الواحدة بأنَّها الإضاءة الصادرة عن مصدر ضوئي ذي تردُّد معين وشدة معينة في اتجاه معين، وتردد الضوء يساوي 540,000,000,000,000 هيرتز ، وشدته 1/683 واط في زاوية مجسمة تسمى الاستيراديان،  و يرمز له بـ cd.
• المول :كمية المادة في نظام ما يحتوي على عدد من الجسيمات الأولية (مثل الذرات، والجزيئات، والأيونات، والإلكترونات) مساوٍ لعدد الذرات  الموجودة في 12 غرام من الكربون، ويُرمز له بـ mol

Image: pixabay
إذن لنعود ونطرح السؤال نفسه مرة أخرى:
ما العلاقة بين الثورة الفرنسية وبين تحطم مركبة مدارية تابعة لوكالة ناسا عن طريق الخطأ على سطح المريخ في 2017؟
أن المشكلة حدثت نتيجة تعقيد عمليات التحويل بين نظام المتري المستخدم من قبل أغلب دول العالم والنظام المعتمد في الولايات المتحدة، والتي نجم عنه تحطم المركبة المدارية التي تقدر خسارتها حوالي 125 مليون دولار.

المصادر:
1) هنا
2) هنا
3) هنا

اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

اترك رد

إغلاق