SI Birim Sistemi Nedir ve Sı Birim Alt Temel Birimleri Nelerdir?

Aralarında tanımlı ilişkiler olan bir fiziksel nicelik kümesinde, seçilmiş temel niceliklerden türetilebilen niceliklere türetilen nicelikler denmektedir. Seçilmiş yedi temel niceliğe karşılık gelen yedi temel birimi esas alan SI birim sisteminde; temel niceliklerden türetilebilen diğer niceliklerin birimleri ikinci grup birimleri oluşturur ve türetilen birimler olarak isimlendirilir. Türetilen birimler ve sembolleri; nicelikler arasındaki matematik ilişkiler kullanılarak, sadece çarpma ve bölme işlemleri yardımıyla temel birimlerin ve sembollerinin tam kuvetlerinden elde edililir. Örnek: Alan ölçüsü birimi metre kare, uzunluk birimi metre' nin ikinci kuvveti olup sembolü m2 dir; Hız birimi metre bölü saniye, uzunluk ve zaman birimlerinden türetilmiş olup sembolü m/s dir.
Bazı türetilen birimler doğrudan temel birimlerle isimlendirilir. Temel birimlerle anılan türetilen birimlerden bazı örnekler Tablo 2 de verilmiştir.
.

* Türetilmiş birimler için SI temel birimleri yerine özel isim ve sembollerin kullanılması daha anlaşılır ve pratiktir. Örnek: elektrik direncini (kg· m2)/(A2·s3) birimi yerine ohm; molar entropiyi (kg· m2)/(s2·mol·K) birimi yerine joule/(mole·kelvin)olarak ifade edebiliriz.
* Birden fazla fiziksel büyüklük aynı birimle ifade edilebilmektedir. Bu sebeple kullanılan birimin ismi, ölçülen büyüklüğü tanımlamada herzaman yeterli olmayabilir. Örnek: J/K birimi ısı sığası için olduğu gibi aynı zamanda entropi için; V birimi gerilim farkı için olduğu gibi aynı zamanda elektromotor kuvvet için ölçü birimi olarak kullanılmaktadır.
* Temel birimler ile özel isim ve sembolleri olan birimlerden, farklı kombinasyonlar kullanarak birçok türetilmiş birim elde edilebilir. Temel birimlerle ifadesi aynı olmasına rağmen bu farklı kombinasyonlar pratikte değişik büyüklükleri ifade etmekte kullanılmaktadır. Örnek: Herikisi de temel birimler cinsinden kg·m2/s2 ile ifade edilse de, kuvvet momenti için N·m; enerji için joule birimi tercih edilir. Benzer şekilde, herikisi de temel birimler cinsinden 1/s ile ifade edilse de, frekans için hertz; activite için becquerel birimi kullanılmaktadır.
* SI birim sisteminde, terodinamik sıcaklık ölçüsü ( T ) olarak; mutlak sıfır sıcaklığı 0 K e karşılık gelen kelvin birimi kullanılmaktadır. Buna ilaveten, günlük kullanımda, sıcaklık farkı veya sıcaklık aralığı ölçüsü olarak geleneksel metrik birim derece Celsius (°C), eski ismiyle derece santigrad da kullanılmaktadır. Tanım gereği Celsius sıcaklığı; c = T - T0 (T0=273,15 kelvin) ve; Δc = ΔT dir.Dolayısıyla belirli bir sıcaklık farkı veya sıcaklık aralığı için her iki birimin de sayısal değeri birbirine eşitir. Örnek: Suyun kaynama noktası ile donma noktası arasındaki sıcaklık farkı, Δc = 100 K = ΔT = 100 °C dir.

SI Birim Sistemi

Birimleri gözlemlenebilen doğal olaylara veya fiziksel sabitlere bağlama gereksinimi ve ondalık bir sistem oluşturma çalışmaları düşünsel anlamda kökleri Fransız Devrimi öncesine kadar giden uzun bir serüvendir. Önceleri uzunluk birimi metre için Paristen geçen boylamın kırk milyonda biri standard olarak düşünülmüş, bu amaçla Dünya çevresini ölçmek için yıllar süren, yorucu çalışmalar yapılmıştır. Platinden imal edilen metre ve kilogram standardları, 1799 yılında çıkarılan bir yasayla resmileştirilmiştir. Bu tarihe kadar bir çok bilimsel çalışma yapılmasına ve resmi kararlar alınmasına rağmen Metrik sistemin zorunlu olarak tüm Fransada kullanılması ancak 1 Ocak 1840 a gelindiğide mümkün olmuştur. Fransa hükemetinin 19. yüzyıl ortalarında yaptığı bir dizi tanıtım çalışması ve diplomatik girişimi takiben yapılan bilimsel çalışmaları onaylamak için Metre üzerine diplomatik bir koferans toplanmıştır. Nihayatinde Metre Antlaşması (Metre Convention), 17 ülkeden delegelerin katılımı ile 20 Mayıs 1875 de Pariste imzalanmıştır.

Antlaşma sonucu, gerekli değişiklikleri onaylamak üzere Metre Antlaşmasına üye ülkelerin delegelerinden oluşan, Ölçü ve Tartılar Genel Konferansı (CGPM, Conférence Générale des Poids et Mesures) adında uluslararası bir örgüt oluşturulmuş olup bugün örgüte Türkiye dahil 51 ülke üyedir. CGPM halen dört yılda bir toplanmaktadır ve son olarak Ekim 2003 de 22. CGPM toplanmıştır. CGPM ye bağlı olarak çalışan, Uluslararası Ölçü ve Tartılar Komitesi (CIPM, Comité International des Poids et Mesures) bulunur. Bu komite ve alt komiteler gereken değişikleri CGPM ye teklif eder. BIPM � Uluslararası Ölçü ve Tartılar BürosuAyrıca bu komiteye bağlı, Paris yakınlarındaki Sévres kasabasında çalışan, metroloji ölçümlerin izlenmesi, birimlerin ilgili ülkelere iletimi, alınan kararların yayınlanması ve benzeri konularda sorumlu, Uluslararası Ölçü ve Tartılar Bürosu (BIPM, Bureau International des Poids et Mesures) adında bir kuruluş vardır. 2005 itibarıyla 70 den fazla uluslararası çalışanı ve 10 milyon euro kadar bütçesi bulunmaktadır.

Uluslararası birimler sistemi (Système International d'Unités) ismi ve tüm dillerde geçerli olmak üzere SI kısaltması, 11. CGPM konferansında kabul edilmiştir (1960). SI sistemi CGPM tarafından alınan kararlar sonucu zaman içinde oluşmuş olup bilimsel ve teknolojik gelişmelere bağlı olarak dinamik bir şekilde değişmektedir. Bu gün için SI; seçilen yedi adet temel birim ve bu birimlerinden türetilen çok sayıda birimden oluşmaktadır. İyi tanımlanmış bu temel birimler birbirinden karşılıklı olarak bağımsız kabul edilen niceliklerin birimleridir. Temel birimler sırasıyla metre, kilogram, saniye, ampere, kelvin, mole and candela' dır. Türetilen birimler ise bu yedi temel birimin kombinasyonları olarak tanımlanmaktadır. Yani 1 den başka sayısal faktör kullanmaksızın bu temel birimlerin çarpım ve bölümüyle elde edilir. Örnek; 1 metre/saniye (m/s) = 1 metre (m) / 1 saniye (s)

Ayrıca ondalık bir sistem olduğundan birimlerin ondalık katlarını, astkatlarını temsil eden standart önekler (prefıxes) ve öneklerin sembolleri de tanımlanmıştır. SI sisteminin en pratik özelliklerinden biri ondalık bir sistem oluşudur. Birimin büyüklüğü 10 sayısının pozitif veya negatif tam sayı kuvvetlerini temsil eden çeşitli önekler kullanılılarak değiştirilebilmekte yani, yeni birimler üretilebilmektedir. Örnek; 103 metre (m) = 1 000 metre (m) = 1 kilometre (km) 10-12 farad (F) = 0,000 000 000 001 farad (F) = 1 picofarad (pF)