Метрический префикс — это префикс единицы измерения , который предшествует основной единице измерения и указывает на кратное или дольное число единицы. Все метрические префиксы, используемые сегодня, являются десятичными . Каждый префикс имеет уникальный символ, который добавляется к любому символу единицы измерения. Например, к грамму можно добавить приставку «кило-» , чтобы указать умножение на тысячу: один килограмм равен одной тысяче граммов. Аналогичным образом к метру можно добавить приставку милли- для обозначения деления на тысячу; один миллиметр равен одной тысячной метра.
Десятичные мультипликативные префиксы были характерной чертой всех форм метрической системы , шесть из которых датируются введением системы в 1790-х годах. Метрические префиксы также использовались с некоторыми неметрическими единицами измерения. Префиксы SI — это метрические префиксы, которые были стандартизированы для использования в Международной системе единиц (СИ) Международным бюро мер и весов (BIPM) в резолюциях, датированных с 1960 по 2022 год. [1] [2] С 2009 года они имеют является частью стандарта ISO/IEC 80000 . Они также используются в Едином кодексе единиц измерения (UCUM).
МБМВ определяет двадцать четыре префикса Международной системы единиц (СИ) .
Первое использование префиксов в системе СИ относится к определению килограмма после Французской революции в конце 18 века. В употребление вошли еще несколько префиксов, которые были признаны 14-й Международной химической конференцией IUPAC в 1947 году [5], прежде чем были официально приняты впервые в 1960 году. [6]
Самыми последними префиксами, принятыми в 2022 году, были ronna- , quetta- , ronto- и quecto- по предложению британского метролога Ричарда Дж. К. Брауна. Большие префиксы ronna- и quetta- были приняты в ожидании потребностей в использовании в науке о данных, а также потому, что неофициальные префиксы, не соответствующие требованиям SI, уже были в обращении. Также были добавлены небольшие префиксы, даже без такого драйвера, чтобы сохранить симметрию. [7]
Когда в 1873 году были приняты мега и микро , существовало три префикса, начинавшихся с «м», поэтому необходимо было использовать какой-либо другой символ, помимо буквы «м» в верхнем и нижнем регистре. В конце концов была принята греческая буква «μ».
Однако из-за отсутствия клавиши «μ» на большинстве пишущих машинок, а также на компьютерных клавиатурах оставались распространенными различные другие сокращения, в том числе «mc», «mic» и «u».
Примерно с 1960 года в машинописных документах преобладала буква «u». [b] Поскольку в ASCII , EBCDIC и других распространенных кодировках не было кодовых точек для « μ », эта традиция сохранилась даже тогда, когда компьютеры заменили пишущие машинки.
Когда был создан ISO 8859-1 , он включал в кодовую точку символ « μ », обозначающий микро0xB5 ; позже весь ISO 8859-1 был включен в первоначальную версию Unicode . Но впоследствии версия 6 Unicode устарела U+00B5в пользу греческой буквы « μ » в кодовой точке U+03BC.
На большинстве клавиатур нет клавиши « μ », поэтому необходимо использовать код клавиши; это зависит от операционной системы, физической раскладки клавиатуры и языка пользователя.
AltGrВ системе верстки LaTeX имеется пакет SIunitx , в котором прописаны единицы измерения, например, форматы как «3 ТГц». [13]
\qty{3}{\tera\hertz}
Использование префиксов можно проследить до введения метрической системы в 1790-х годах, задолго до введения системы СИ в 1960 году. [ нужна цитация ] Префиксы, в том числе введенные после 1960 года, используются с любой метрической единицей, официально включенной в систему СИ или нет (например, миллидин и миллигаусс). Метрические префиксы также могут использоваться с некоторыми неметрическими единицами измерения, но не, например, с единицами времени, не относящимися к системе СИ. [14]
Для измерения массы обычно используются единицы килограмм , грамм , миллиграмм , микрограмм и меньше . Однако мегаграммы, гигаграммы и более используются редко; Вместо этого используются тонны (а также килотонны, мегатонны и т. д.) или научные обозначения . Мегаграмм не разделяет риска путаницы, который есть у тонны с другими единицами с названием «тонна».
Килограмм — единственная последовательная единица Международной системы единиц , включающая метрическую приставку. [15] : 144
Распространены литр (равный кубическому дециметру), миллилитр (равный кубическому сантиметру), микролитр и меньшие размеры . В Европе для жидкостей часто используют сантилитр, а децилитр — реже. Для сыпучих сельскохозяйственных продуктов, таких как зерно, пиво и вино, часто используется гектолитр (100 литров). [ нужна цитата ]
Большие объемы обычно обозначаются в килолитрах, мегалитрах или гигалитрах, а также в кубических метрах (1 кубический метр = 1 килолитр) или кубических километрах (1 кубический километр = 1 тералитр). В научных целях обычно используют кубический метр. [ нужна цитата ]
Распространены километры, метры, сантиметры, миллиметры и более мелкие единицы. Дециметры используются редко. Микрометр часто называют более старым, не относящимся к системе SI, названием « микрон» . В некоторых областях, таких как химия , вместо нанометра обычно используется ангстрем (0,1 нм). Фемтометр , используемый в основном в физике элементарных частиц, иногда называют ферми . Для больших масштабов редко используются мегаметры, гигаметры и более. Вместо этого используются специальные неметрические единицы, такие как солнечный радиус , астрономические единицы , световые годы и парсеки ; астрономическая единица упоминается в стандартах СИ как принятая единица, не входящая в систему СИ. [ нужна цитата ]
Префиксы стандартной единицы измерения секунды в системе СИ чаще всего встречаются для величин менее одной секунды. Для больших величин принята к использованию с СИ и более распространена система минут (60 секунд), часов (60 минут) и дней (24 часа) . Говоря о промежутках времени, продолжительность дня обычно стандартизируют до86 400 секунд, чтобы не создавать проблем с неравномерной дополнительной секундой . [ нужна цитата ]
Большие кратные секунды, такие как килосекунды и мегасекунды, иногда встречаются в научном контексте, но редко используются в просторечии. Для масштабной научной работы, особенно в астрономии , юлианский год или год (а) является стандартизированным вариантом года , равным ровно31 557 600 секунд ( 365+ 1 /4 дни). Единица названа так потому, что она равна средней продолжительности года по юлианскому календарю . Затем длительные периоды времени выражаются с использованием метрических префиксов к годовому значению, например, мегааннум (Ма) или гигааннум (Га). [ нужна цитата ]
Единицей угла в системе СИ является радиан , но градусы , а также угловые минуты и угловые секунды находят некоторое научное применение. [ нужна цитата ]
В обычной практике обычно не используется гибкость, допускаемая официальной политикой в отношении градусов Цельсия (°C). NIST заявляет: [16] «Символы-префиксы могут использоваться с символом единицы измерения °C, а имена префиксов могут использоваться с названием единицы измерения градус Цельсия . Например, допустимо 12 м°C (12 миллиградусов Цельсия). На практике префиксы кельвина чаще используются, когда желательно обозначить чрезвычайно большие или малые абсолютные температуры или разницу температур. Так, температуру недр звезды можно выразить в единице МК (мегакельвин), а молекулярное охлаждение — в единице мК (милликельвин). [ нужна цитата ]
Обычно используются джоули и килоджоули, причем в ограниченных контекстах встречаются более крупные кратные. Кроме того, для обозначения электрической энергии часто используется киловатт-час , составная единица, образованная из киловатта и часа; другие кратные могут быть образованы путем изменения префикса ватта (например, тераватт-час). [ нужна цитата ]
Существует ряд определений единицы измерения вне системы СИ — калории . Есть граммовые калории и килограммовые калории. Один килограмм калорий, который равен тысяче граммов калорий, часто пишется с заглавной буквы и без префикса (т.е. «Кал» ), когда речь идет о « диетических калориях » в пище. [17] Обычно к граммовой калории применяются метрические префиксы, а не к килограммовой калории: таким образом, 1 ккал = 1000 кал = 1 кал.
Метрические префиксы широко используются за пределами метрической системы СИ. Общие примеры включают мегабайт и децибел . Метрические префиксы редко встречаются в британских или американских единицах измерения, за исключением некоторых особых случаев (например, микродюйм, килофут, килофунт ). Они также используются с другими специализированными единицами, используемыми в определенных областях (например, мегаэлектронвольт , гигапарсек , миллибарн , килодальтон ). В астрономии, геологии и палеонтологии год с символом «а» (от латинского annus ) обычно используется с метрическими префиксами: ka , Ma и Ga. [18]
Официальная политика использования префиксов SI с единицами, не входящими в систему SI, немного различается в Международном бюро мер и весов (BIPM) и Американском национальном институте стандартов и технологий (NIST). Например, NIST советует, «чтобы избежать путаницы, префиксные символы (и имена префиксов) не используются с символами (именами) единиц измерения, связанными со временем: min (минута), h (час), d (день); символы (имена) угла ° (градус), ′ (минута) и ″ (секунда)», [16] тогда как МБМВ добавляет информацию об использовании префиксов с символом, как для угловой секунды, когда они заявляют: «Однако астрономы используют миллиугловую секунду, которую они обозначают мс, и микроугловую секунду, мкс, которую они используют в качестве единиц измерения очень малых углов». [19]
Некоторые из префиксов, ранее использовавшихся в метрической системе, вышли из употребления и не были приняты в СИ. [20] [21] [22] Десятичный префикс для десяти тысяч, мирия- (иногда пишется мирио- ), а также ранние двоичные префиксы [ сломанный якорь ] двойной- (2×) и полу- (1/2×) были частью исходной метрической системы, принятой Францией в 1795 году, [23] [c] , но не были сохранены, когда префиксы SI были приняты на международном уровне на 11-й конференции CGPM в 1960 году.
Другие метрические префиксы, используемые исторически, включают гебдо- (107 ) и микро- (10-14 ) .
В прошлом использовались двойные префиксы, такие как микромиллиметры или миллимикроны (теперь нанометры ), микромикрофарады (мкмкФ; теперь пикофарады , пФ), километры мегатонны (теперь гигатонны ), гектокилометры (теперь 100 километров ) и производное прилагательное гектокилометрический (обычно используется для квалификация мер по расходу топлива). [24] Они несовместимы с SI.
Другие устаревшие двойные префиксы включали «децимилли-» (10-4 ) , который был сокращен до «дими-» [25] и стандартизирован во Франции до 1961 года.
Для новых префиксов больше нет букв латинского алфавита (все неиспользуемые буквы уже используются для единиц измерения). Таким образом, Ричард Дж. К. Браун (предложивший префиксы, принятые для 10 ± 27 и 10 ± 30 ) предложил повторно ввести составные префиксы (например, килокетта- для 1033 ), если когда-либо появится драйвер для префиксов в таких масштабах, с ограничением, что последний префикс всегда должен быть кветта- или кекто- . Такое использование не было одобрено МБМВ. [26] [27]
В письменном английском языке символ K часто неофициально используется для обозначения числа, кратного тысяче, во многих контекстах. Например, можно говорить о зарплате в 40 тысяч (40 000 ), или назвать проблему 2000 года проблемой 2000 года . В этих случаях буква K часто используется с подразумеваемой единицей измерения (хотя тогда ее можно спутать с символом единицы измерения температуры в кельвинах, если контекст неясен). Этот неофициальный постфикс читается или произносится как «тысяча», «гранд» или просто «к».
Финансовые и общие средства массовой информации в основном используют m или M, b или B, а также t или T как аббревиатуры для миллионов, миллиардов (10 9 ) и триллионов (10 12 ), соответственно, для больших количеств, обычно валюты [28] и численности населения. . [29]
В медицине и автомобилестроении США используются сокращения cc или ccm для обозначения кубических сантиметров. Один кубический сантиметр равен одному миллилитру .
На протяжении почти столетия инженеры использовали аббревиатуру MCM для обозначения «тысячи круговых мил » при определении площади поперечного сечения больших электрических кабелей . С середины 1990-х годов kcmil было принято в качестве официального обозначения тысячи круглых мил, но обозначение MCM до сих пор широко используется. Аналогичная система используется при продаже природного газа в США: m (или M ) для тысяч и мм (или MM ) для миллионов британских тепловых единиц или терм , а также в нефтяной промышленности, [30] где MMbbl — символ на «миллионы баррелей». Использование заглавной буквы М для обозначения «тысяча» происходит от римских цифр , в которых М означает 1000. [31]
Решение трассировки метра, единый фундаментальный, по платиновому правилу. Номенклатура «республиканских мер». Реприза триангуляции[ Закон 18 Жерминаля [месяц], 3-й год: Решение нарисовать фундаментальную единицу измерения метр на платиновой линейке. Номенклатура «республиканских мер». Возобновление триангуляции ]
