Міжнаро́дна систе́ма одини́ць (SI) (абревіатура усіма мовами SI з )ДСТУ EN ISO 80000-1:2022 (EN ISO 80000-1:2013, IDT; ISO 80000-1:2009, IDT) Величини та одиниці. Частина 1. Загальні положення — система одиниць фізичних величин, сучасний варіант метричної системи. Система одиниць SI використовується найчастіше як у повсякденному житті, так і в науці та техніці. Міжнародна система одиниць базується на Міжнародній системі величин, разом із найменуваннями та позначеннями, а також набором префіксів та їх найменуваннями й позначеннями разом із правилами їх застосування, прийнятими Генеральною конференцією мір і вагJCGM 200:2008 International Vocabulary of Metrology] — Basic and General Concepts and Associated Terms . (англ.).

Загальний опис Система SI є найуживанішою системою одиниць для вимірювань та розрахунків у різних галузях науки, техніки, торгівлі тощо.

У 1960 році 11-ю Генеральною конференцією з мір і ваг Міжнародна система одиниць була рекомендована як практична система одиниць для вимірювань фізичних величин. Головна мета впровадження такої системи — об'єднання великої кількості систем одиниць (СГС, МКГСС, МКС тощо) з різних галузей науки й техніки та усунення труднощів, пов'язаних із використанням значної кількості коефіцієнтів при перерахунках між ними і створенням великої кількості еталонів для забезпечення необхідної точності. Переваги SI забезпечують підвищення продуктивності праці проєктантів, виробників, науковців; спрощують та полегшують навчальний процес, а також практику міжнародних контактів між державами.

Міжнародна система одиниць складається з набору одиниць вимірювання та набору кратних і часткових префіксів до них. Система також визначає стандартні скорочені позначення для одиниць та правила запису похідних одиниць.

Система SI не є незмінною, вона є набором стандартів, у якому створюються одиниці вимірювання та коригуються їхні означення згідно з міжнародними угодами залежно від рівня сучасного розвитку вимірювальних технологій.

Визначальні константи у SI

+ Визначальні константи у SI Символ позначення Назва Точне значення цезієвий еталон частоти швидкість світла стала Планка елементарний електричний заряд стала Больцмана число Авогадро світлова віддача Найважливішою особливістю визначення системи одиниць SI є сім визначальних констант. Величини всіх одиниць у SI визначаються шляхом оголошення того, що сім констант мають певні точні числові значення, виражені через одиниці SI. Ці визначальні константи — це: швидкість світла у вакуумі , цезієвий еталон частоти (частота випромінювання, що відповідає переходу між двома надтонкими рівнями основного стану атома цезію-133), стала Планка , елементарний електричний заряд , стала Больцмана , число Авогадро і світлова віддача . Природа визначальних констант охоплює діапазон від фундаментальних констант природи, таких як швидкість світла у вакуумі до чисто технічної константи як світлова віддача (світлова віддача випромінювання частотою ).

Числові значення, присвоєні цим константам, було зафіксовано задля забезпечення наступності з попередніми визначеннями базових одиниць.

Одиниці вимірювання В основі SI лежать незалежні одна від одної основні одиниці, а інші, похідні одиниці, встановлюються з допомогою основних та визначальних формул, що виражають у найчіткішому вигляді функціональні зв'язки між фізичними величинами. При побудові SI були вибрані основні одиниці, які забезпечують всеосяжне охоплення галузей науки та техніки, причому як більшість похідних одиниць використано одиниці, що застосовувалися раніше та мають зручні розмірності.

У наш час у Міжнародній системі величин (ISQ) визначено сім основних фізичних величин — довжина, маса, час, електричний струм, термодинамічна температура, кількість речовини та сила світла — які, за домовленістю, вважаються незалежними. Відповідними до цього основними одиницями вимірювання в системі SI є одиниці вимірювання основних величин: метр, кілограм, секунда, ампер, кельвін, моль та кандела. У системі SI значення основних одиниць, на базі яких будуються похідні одиниці, також вважаються незалежними. Але треба зазначити, що означення основних одиниць пов'язані між собою. Так означення метра містить у собі секунду; означення ампера — містить метр, кілограм та секунду; означення моля — кілограм; кандели — метр, кілограм та секунду.

Основні одиниці Назва Позначення Фізична величина' Означенняhttp://www.physics.nist.gov/cuu/Units/current.html Сучасні означення, історія (англ.) українська міжнародна українське міжнародне метр metre (meter) м m довжина Попереднє (1983): Метр дорівнює довжині шляху, який світло проходить у вакуумі за 1/299 792 458 секунди. Чинне (2019): Метр визначається фіксацією числового значення швидкості світла у вакуумі c = в одиницях м с−1, де секунда визначається через частоту випромінювання що відповідає переходу між двома надтонкими рівнями основного стану атома цезію-133. кілограм kilogram кг kg маса Попереднє (1889): кілограм точно дорівнює масі міжнародного прототипу кілограма (платино-іридієвого циліндра), що зберігається в Міжнародному бюро мір і ваг у місті Севр (Франція). Чинне (2019): кілограм визначається через сталу Планка h, яка точно дорівнює 6,62607015×10−34 Дж⋅с (Дж = кг⋅м2⋅с−2), та визначення метра і секунди. секунда second с s час Попереднє (1967): Секунда дорівнює часу, за який відбуваються точно періодів випромінювання, що відповідають переходу між двома надтонкими рівнями незбудженого атома цезію-133 за температури 0 К. Чинне (2019): Секунда визначається прийняттям фіксованого числового значення частоти надтонкого розщеплення основного стану атома цезію-133 , що дорівнює точно 9192631770, коли вона виражена одиницею SI Гц, яка еквівалентна с−1 ампер ampere А А електричний струм Попереднє (1948): ампер — це сила постійного електричного струму, що, протікаючи по двох прямих паралельних провідниках нескінченної довжини з незначним поперечним перетином, розташованих на відстані 1 м один від одного у вакуумі, створює між цими провідниками силу, яка дорівнює 2×10−7 Н на 1 м довжини. Чинне (2019): ампер встановлюється фіксацією числового значення елементарного електричного заряду , коли він виражений одиницею Кл, що відповідає А⋅с, де секунда визначається через частоту випромінювання, що відповідає переходу між двома надтонкими рівнями основного стану атома цезію-133 кельвін kelvin К K термодинамічна температура Попереднє (1967): кельвін точно дорівнює 1/273,16 термодинамічної температури потрійної точки води Чинне (2019): кельвін визначається через встановлення фіксованого числового значення сталої Больцмана k рівним 1,380 649 × 10–23 в одиницях Дж К– 1, або в основних одиницях SI кг м2 с– 2 К– 1, де кілограм, метр і секунда визначаються через h, c і ΔνCs. (h — стала Планка, c — швидкість світла у вакуумі, ΔνCs — частота, що відповідає переходу між двома надтонкими рівнями незбуреного основного стану атома цезію-133) моль mole моль mol кількість речовини Попереднє (1971): Моль є кількість речовини, що містить стільки ж елементарних частинок (атомів, молекул, електронів тощо), скільки атомів міститься в 0,012 кілограмах вуглецю-12 Чинне (2019): Один моль містить точно 6,02214076 × 1023 формульних одиниць. Це число є фіксованим значенням сталої Авогадро (NA), коли виражається в одиниці моль−1 і називається числом Авогадро. кандела candela кд cd сила світла Попереднє (1979): кандела — це сила світла у визначеному напрямку від джерела, що випромінює монохроматичне випромінювання з частотою 540 × 1012 герц та має інтенсивність випромінювання в цьому напрямку 1/683 ват на стерадіан Чинне (2019): кандела визначається прийняттям фіксованого числового значення сили світла монохроматичного випромінювання частотою 540×1012 Гц, зі світловою віддачею Kcd, яка дорівнює 683 лм·Вт– 1, що є еквівалентним кд·ср·Вт–1 або в основних одиницях SI кд·ср·кг– 1·м−2 с3, де кілограм, метр і секунда визначаються через h, c і ΔνCs (h — стала Планка, c — швидкість світла у вакуумі, ΔνCs — частота, що відповідає переходу між двома надтонкими рівнями незбуреного основного стану атома цезію-133)

Похідні одиниці, що мають власні назви Похідні одиниці SI є добутками цілих степенів основних одиниць. Математичний вираз для розмірності похідної одиниці виходить із фізичного закону або визначення відповідної фізичної величини. Деякі з похідних одиниць вимірювання мають власні назви, котрі теж можна використовувати при визначенні інших похідних одиниць. У наш час існує 22 такі одиниці вимірювання.

Назва Позначення Фізична величина Вираження українська міжнародна українське міжнародне через інші одиниці SI через основні одиниці SI радіан radian рад rad плоский кут 1 м·м−1 стерадіан steradian ср sr просторовий кут 1 м²·м−2 герц hertz Гц Hz частота   с−1 ньютон newton Н N сила   м·кг·с−2 паскаль pascal Па Pa тиск Н·м−2 м−1·кг·с−2 джоуль joule Дж J енергія, робота Н·м м²·кг·с−2 ват watt Вт W потужність, потік енергії Дж·с−1 м²·кг·с−3 кулон coulomb Кл C електричний заряд А·с вольт volt В V напруга, електричний потенціал Вт·А−1 м²·кг·с−3·А−1 фарад farad Ф F електрична ємність Кл·В−1 м−2·кг−1·с4·А2 ом ohm Ом Ω електричний опір В·А−1 м²·кг·с−3·А−2 сіменс siemens См S електропровідність А·В−1 м−2·кг−1·с3·А2 вебер weber Вб Wb магнітний потік В·с м²·кг·с−2·А−1 тесла tesla Тл T магнітна індукція Вб·м−2 кг·с−2·А−1 генрі henry Гн H індуктивність Вб·А−1 м²·кг·с−2·А−2 градус Цельсія degree Celsius °С °C термодинамічна температура   K + 273.15 люмен lumen лм lm світловий потік кд·ср кд люкс lux лк lx освітленість лм·м−2 кд·м−2 бекерель becquerel Бк Bq радіоактивність   с−1 грей gray Гр Gy поглинена доза іонізуючого випромінювання Дж·кг−1 м²·с−2 зіверт sievert Зв Sv ефективна доза іонізуючого випромінювання Дж·кг−1 м²·с−2 катал katal кат kat активність каталізатора   c−1·моль

За допомогою вищезазначених семи основних та двадцяти двох похідних одиниць можна побудувати одиницю вимірювання будь-якої фізичної величини. Але через те, що загальна кількість фізичних величин у науці необмежена, навести повний перелік похідних одиниць вимірювання неможливо.

Якщо при визначенні похідної одиниці виявляється, що вона може бути виражена за допомогою основних та похідних одиниць різними способами, на практиці використовують вирази, що найкраще відображають фізичний сенс цієї величини. Наприклад, одиниця вимірювання моменту сили є Н·м, а не м·Н або Дж.

Множники та префікси для утворення кратних та частинних одиниць Для докладнішої інформації дивись статті Префікси одиниць вимірювання та Двійкові префікси У системі SI існують десяткові множники, за допомогою яких можна утворювати кратні та частинні одиниці. Всі числові префікси є степенями десяти й не повинні використовуватись для позначення степенів двійки. Наприклад, один кілобіт позначає 1000 біт, а не 1024.

У системі SI забороняється використовувати префікси, що складаються з двох або більше основних. Так величина 10−9 м завжди позначається нм (нанометр), а не, наприклад, ммкм (мілімікрометр). Згідно з цим правилом для утворення кратних та часткових одиниць кілограма, єдиної одиниці, що з історичних причин вже має у своєму імені префікс, використовується частинна одиниця грам. Тобто величина 10−6 кг позначається як 1 мг (міліграм), а не 1 мккг (мікрокілограм).

Префікси SI кратні частинні Множник Назва Позначення Множник Назва Позначення українське міжнародне українське міжнародне101 (дека) да da 10−1 (деци) д d102 (гекто) г h 10−2 (санти) с c103 кіло к k 10−3 мілі м m106 мега М M 10−6 мікро мк μ109 гіга Г G 10−9 нано н n1012 тера Т T 10−12 піко п p1015 пета П P 10−15 фемто ф f1018 екса Е E 10−18 ато а a1021 зета З Z 10−21 зепто з z1024 йота Й Y 10−24 йокто й y

У дужках позначені префікси, які припускається використовувати тільки в назвах одиниць, що вже мають широке розповсюдження, наприклад, гектар, декалітр, дециметр, сантиметр.

Одиниці, що не входять до SI

Деякі одиниці, що не входять до SI, за рішенням ГКМВ «допускаються для використання спільно з SI».