miniatura|350x350px| miniatura|„Sistemul metric este pentru toți oamenii și pentru tot timpul.” (Condorcet, 1791). Patru dispozitive de măsurare de zi cu zi, cu calibrări metrice: o ruletă calibrată în centimetri, un termometru calibrat în grade Kelvin (și gradat în grade Celsius), o greutate cu masa de un kilogram, și un multimetru electric care măsoară în volți, amperi și ohmi. Sistemul metric este un sistem zecimal de măsurare convenit la nivel internațional. El s-a bazat la început pe și kilogramme des Archives introduse de Prima Republică Franceză în 1799, dar de-a lungul anilor definițiile metrului și kilogramului au fost rafinate, și sistemul metric a fost extins pentru a încorpora multe alte unități. Deși apăruseră unele variante de sistem metric la sfârșitul secolului al XIX-lea și la începutul secolului al XX-lea, termenul este acum adesea folosit ca sinonim pentru „SI”Următoarele abrevieri provin din limba franceză sau "Sistemul Internațional de Unități"— sistemul oficial de măsurare în aproape toate țările din lume.
Sistemul metric a fost aprobat oficial pentru utilizare în Statele Unite ale Americii încă din 1866, dar SUA rămân singura țară industrializată care nu a adoptat sistemul metric ca sistem oficial de măsurare. Cu toate acestea, în 1988, Congresul a adoptat Legea Omnibus pentru Comerț și Competitivitate, care desemnează „sistemul metric de măsurare ca fiind sistemul preferat de măsuri și greutăți pentru comerțul și industria din Statele Unite ale Americii”. Printre multe alte lucruri, legea cere agențiilor federale să folosească măsurători metrice în aproape toate activitățile lor, deși există încă excepții care permit utilizarea unităților tradiționale în documentele destinate consumatorilor. Mai multe surse citează, de asemenea, Liberia și Myanmar ca fiind singurele alte țări care nu au trecut la sistemul metric. Deși Regatul Unit foloseste sistemul metric în majoritatea activităților administrative și comerciale, sunt utilizate pe scară largă de către public și sunt autorizate sau chiar obligatorii pentru anumite scopuri, cum ar fi semnele de circulație.
Deși inițiatorii intenționau să elaboreze un sistem care să fie la fel de accesibil tuturor, s-a dovedit necesar să se utilizeze ca standarde prototipuri de unități aflate în custodia autorităților naționale sau locale. Controlul prototipurilor unităților de măsură a fost exercitat de guvernul francez până în 1875, când a fost transferat unei organizații interguvernamentale, (CGPM).
De la începuturile sale, principalele caracteristici ale sistemului metric au fost de setul standard de interdependente și un set standard de prefixe în puteri ale lui zece. Aceste unități de bază sunt utilizate pentru a obține unități mai mari și mai mici care ar putea înlocui multe alte unități de măsură existente. Deși sistemul a fost dezvoltat în primul rând pentru uz comercial, dezvoltarea coerentă a unităților de măsură l-a făcut deosebit de potrivit pentru știință și inginerie.
Utilizarea necoordonată a sistemului metric în diferite discipline științifice și inginerești, în special în secolul al XIX-lea, a dus la alegeri diferite ale unității de bază, chiar dacă toate s-au bazat pe aceleași definiții ale metrului și kilogramului. În secolului al XX-lea, s-au făcut eforturi pentru a raționaliza aceste unități, iar în 1960, CGPM a publicat Sistemul Internațional de Unități, care de atunci este sistemul metric standard recunoscut la nivel internațional.
Caracteristici Deși sistemul metric s-a schimbat și dezvoltat încă de la începuturile sale, conceptele sale de bază s-au schimbat. Conceput pentru utilizare transnațională, acesta constă dintr-un set de unități de măsură de bază, cunoscute acum ca . Unitățile derivate au fost construite din unități de bază folosind logica în locul relațiilor empirice, în timp ce multiplii și submultiplii unităților de bază și derivate sunt în bază zecimală, identificate printr-un set standard de prefixe.
Universalitatea miniatura|Indicator rutier chinezesc care listează distanțele pe un . Deși textul primar este în chineză, distanțele utilizează caractere recunoscute la nivel internațional. La izbucnirea Revoluției Franceze în 1789, diferitele țări și chiar unele orașe aveau fiecare propriul lor sistem de măsurare. Deși diferite țări foloseau unități de măsură cu același nume, cum ar fi piciorul, sau echivalentul lor în limba locală, cum ar fi foot, pied, Fuß și voet, nu exista nicio coerență în ce privește mărimea acestor unități, și nici în relațiile lor cu multiplii și submultiplii, ca și diferențe actuale între pinta sau galonul britanic și american.
Sistemul metric a fost conceput pentru a fi universal—după cum spunea filosoful francez marchizul de Condorcet, el urma să fie „pentru toți oamenii și pentru toate timpurile”. El a fost conceput pentru oamenii obișnuiți, pentru inginerii care lucrau în domeniul măsurătorilor omenești și pentru astronomii și fizicienii care lucrau atât cu numere mici cât și cu numere mari, de unde și gama foarte mare de prefixe care au fost definite în SI.
Atunci când guvernul francez a cercetat pentru prima oară ideea de restructurare a sistemului de măsurare, conceptul de universalitate a fost pus în practică în 1789: la sfatul lui Condorcet, Maurice de Talleyrand i-a invitat pe parlamentarul britanic , și pe Thomas Jefferson, secretarul american de stat în administrația lui George Washington, să colaboreze cu francezii la producerea unui standard internațional prin promovarea legislației în legislativele din țările lor. Cu toate acestea, aceste propuneri nu au reușit și custodia sistemului metric a rămas în mâinile guvernului francez până în 1875.
În limbile în care se face distincția, numele de unități de măsură sunt substantive comune (adică nu substantive proprii), indiferent dacă derivă sau nu dintr-un nume propriu. Ei folosesc setul de caractere și urmează regulile gramaticale ale limbii în cauză, de exemplu „”, „”, dar fiecare unitate are un simbol standard, independent de limbă, de exemplu „km” pentru kilometru, „V” pentru volt etc.
Multiplii zecimali În sistemul metric, multiplii și submultiplii de unități urmează un model zecimal,Unități non-SI pentru timp și unghiul plan, moștenite din sistemele existente, sunt o excepție de la regula multiplicatorului zecimal concept identificat ca posibilitate încă din 1586 de către Simon Stevin, matematician flamand care a introdus fracțiile zecimale în Europa. Aceasta se face cu prețul pierderii simplității asociate cu multe sisteme tradiționale de unități, când împărțirea la 3 nu are ca rezultat fracții dificile; de exemplu, o treime dintr-un picior este patru țoli, o simplitate care a fost discutată în anul 1790, dar respinsă de către inițiatorii sistemului metric. În anul 1854, în introducerea actelor conferinței Asociației Zecimale [Britanice], matematicianul Augustus de Morgan sintetiza avantajele unui sistem zecimal față de unul nezecimal: „În regulile simple ale aritmeticii, practicăm un sistem pur zecimal, nicăieri întrerupt de pătrunderea vreunui alt sistem: de la coloană la coloană, nu transportăm nimic în afară de zeci”.
Un set comun de prefixe în bază zecimală, care au efectul înmulțirii sau împărțirii cu o putere întreagă a lui zece, se poate aplica la unitățile care sunt prea mari sau prea mici pentru utilizarea practică. Conceptul utilizării numelor clasice consecvente (latinești sau grecești) pentru prefixe a fost propus pentru prima dată într-un raport al Comisiei [Revoluționare Franceze] pentru Greutăți și Măsuri în mai 1793. Prefixul kilo, de exemplu, este folosit pentru a multiplica unitatea cu 1000, iar prefixul milli este de a indica o miime de unitate. Astfel kilogramul și kilometrul sunt o mie de grame și, respectiv, de metri, iar un miligram și un sunt o miime de gram și, respectiv, de metru. Aceste relații pot fi scrise în mod simbolic ca: 1 mg = 0.001 g 1 km = 1000 m La început, multiplicatorii care erau puteri pozitive de zece au primit prefixe derivate din greacă, cum ar fi kilo- și mega-, iar cei care erau puteri negative ale lui zece au primit prefixe derivate din latină, cum ar fi centi- și mili-. Cu toate acestea, extensiile din 1935 ale sistemului de prefixe nu a urmat această convenție: prefixele nano- și micro-, de exemplu, au rădăcini grecești. În secolul al XIX-lea, prefixul , derivat din cuvântul grecesc (), a fost folosit ca multiplicator pentru .
Atunci când se aplică prefixe unor unități derivate de suprafață și de volum, care sunt exprimate în termeni de unități de lungime la pătrat sau la cub, operatorii de ridicare la pătrat și la cub se aplică unității de lungime, cu tot cu prefix, așa cum este ilustrat mai jos.
|1 mm2 (milimetru pătrat) |= (1 mm)2 |= (0.001 m)2 |= m² |- |1 km2 (kilometru pătrat) |= (1 km)2 |= (1000 m)2
|1 mm3 (milimetru cub) |= (1 mm)3 |= (0.001 m)3 |= m³ |- |1 km3 (kilometru cub) |= (1 km)3 |= (1000 m)3
La secundă, nu se folosesc prefixe pentru a indica multipli; se folosesc în schimb unitățile non-SI minut, oră și zi. Pe de altă parte, se folosesc prefixe pentru multipli ale unității non-SI de volum denumită litru (l, L), cum ar fi mililitri (ml).
Unitățile de bază utilizate în sistemul de măsurare trebuie să fie , în mod ideal, cu referire la fenomene naturale și nu cu unice. Fiecare dintre unitățile de bază în SI este însoțită de o mise en pratique [punere în practică] publicată de BIPM, care descrie în detaliu cel puțin un fel în care unitatea de bază poate fi măsurată. Acolo unde este posibil, definiții unităților de bază au fost dezvoltate astfel încât orice laborator echipat cu instrumente adecvate să fie capabil să realizeze un etalon, fără a se baza pe un artifact deținut de o altă țară. În practică, o astfel de realizare se face sub auspiciile unui (MAA).
Metrul și kilogramul În versiunea inițială a sistemului metric, unitățile de bază se puteau calcula dintr-o anumită lungime (metru) și greutate [masă] a unui volum specificat (1⁄7003100000000000000♠1000 de metru cub) de apă pură. Inițial, de facto, Guvernul Francez al vremii, Assemblée nationale constituante, a luat în calcul definirea metrului, ca lungimea unui pendul cu o perioadă de o secundă la 45° latitudine nordică și la o altitudine egală cu nivelul mării. Altitudinea și latitudinea au fost specificate pentru a satisface variații ale gravitației; latitudinea specificată a fost un compromis între latitudinea Londrei (51° 30'N), Parisului (48° 50'N) și valoarea mediană a paralelei Statelor Unite (38°N) pentru a minimiza variațiile. Cu toate acestea, matematicianul Borda a convins Adunarea că un studiu cu capetele la nivelul mării pe baza unui meridian care acoperă cel puțin 10% din cadranul pământului ar fi mai potrivit pentru o astfel de bază. stanga|miniatura|200x200px|Un litru este echivalent cu volumul unui cub cu muchiile de 10 cm, iar kilogramul a fost inițial conceput pentru a fi un litru de apă la punctul de topire a gheții. Tehnologia disponibilă în anii 1790 făcea nepractică utilizarea acestor definiții ca bază pentru kilogram și metru, astfel că s-au produs prototipuri care reprezentau aceste cantități în măsura în care se putea. La 22 iunie 1799, aceste prototipuri au fost adoptate ca piese definitive de referință, depuse la și au devenit cunoscut ca și Kilogram. Au fost fabricate și distribuite copii în întreaga Franță. Aceste artifacte au fost înlocuite în anul 1889 cu noi prototipuri fabricate sub supraveghere internațională. Pe cât posibil, noile prototipuri erau copii exacte ale prototipului originar, dar foloseau tehnologii mai noi pentru a asigura o mai bună stabilitate. Câte un prototip al kilogramului și al metrului au fost alese prin tragere la sorți ca piese definitive de referință internațională, restul fiind distribuite țărilor semnatare ale .