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SI単位の一覧とは!SI接頭辞や定義変更のことまで全特集するよっ

最近、よく単位の記事を書いていると、必ずと行っていい程「SI単位」というものが出てきます。

今まで聞いたことがなかったので、普通に生活していたらまず知らない言葉だと思います。たぶん学校でも勉強しなかったんじゃないでしょうか(記憶が曖昧なので勉強してたらすいません^^;)。

でも、記事を書くためにいろいろ調べていると、SI単位のいくつかの単位の定義が変わるようなんです。

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その新定義は2019年5月20日に発効されるので、もうすぐなんですよね。私達が日常的に使っているキログラムも対象の1つなので、少なくともニュースでやったりするんじゃないでしょうか。

その時に、SI単位について基本単位がいくつあるとか、どの定義が変更されるとかちょっとした雑学を披露できたら良いと思いませんか^^

そこでSI単位の一覧などを調べてみると、他のサイトは専門的なものが多くてちょっと難しいと思ったので、この記事では分かりやすくまとめてみました。

まずはSI単位の説明をしてから、次に一覧と続いていきますので一緒に見ていきましょう!

SI単位とは


SI単位とは世界共通の単位のことです。今は当たり前の様に使っていますが、昔は世界の単位はバラバラでした。

それが原因で、隣の国の船大工と協力して木造船を造ったら、バラバラになって沈没したそうです^^;

人間の行動範囲が狭かった時代は近くに住む人々の間で単位が統一されてれば良かったのですが、国際化が進むにつれて世界の単位の統一が必要になってきました。

そこで、1960年にメートル法の後継として「国際単位系」が決められました。メートル法はフランス発案だったので、国際単位系のフランス語"Le Système International d'unités"から頭文字を取って「SI(エスアイ)」と呼びます

その単位なので、SI単位ということですね。


メートル法とは
先程、サラッと出てきたメートル法について、何の説明もないので気になりますよね^^;

簡単に説明すると、フランス革命の後の1791年に世界中の長さを統一しようということで、地球の北極点から赤道までの距離の1000万分の1を1メートルとしました。

それ以外にも、質量のキログラム、面積のアール、体積のステールとリットルが定められ、そこから色々な単位系が作られました。それがメートル法です。

それを世界中に普及させようと1875年に世界17カ国で「メートル条約」が締結されました。ちなみに、日本の加入はその10年後の1885年(明治18年)です。

それが、後の国際単位系につながっていったということですね。


SI単位の一覧を見てみよう


SI単位は7つの基本単位からなり、それを組み合わせた組立単位があります。

検索してみると、他に2つの補助単位があると書いているサイトを見ますがそれは古い情報で、今は補助単位は廃止されているので気をつけてください。

この記事はSI単位について専門的で難しいことではなく、簡単にわかりやすく伝えることを趣旨としています。ですから、難しい定義や数値は取っ払って名称と記号のみの一覧にしています。

全特集するよということで全一覧を載せていますが、それでも難しく感じる時は、7つの基本単位だけチェックしたら他はサッと飛ばしてしまいしょう^^

以下の表は産業技術総合研究所のサイトを参考にさせて頂きました。それでは、基本単位からサクッとチェックしていきましょう!

SI基本単位


SI基本単位は長さ、質量、時間、電流、熱力学温度、物質量、光度の7つで構成されています。

基本量名称記号
長さメートルm
質量キログラムkg
時間s
電流アンペアA
熱力学温度ケルビンK
物質量モルmol
光度カンデラcd


基本単位を用いて表されるSI組立単位


SI組立単位は基本単位を組み合わせて作ることができる単位です。

組立量名称記号
面積平方メートル
体積立方メートル
速さ、速度メートル毎秒m/s
加速度メートル毎秒毎秒m/s²
波数毎メートルm-1
密度、質量密度キログラム毎立方メートルkg/m³
面積密度キログラム毎平方メートルkg/m²
比体積立方メートル毎キログラムm³/kg
電流密度アンペア毎平方メートルA/m²
磁界の強さアンペア毎メートルA/m
量濃度、濃度モル毎立方メートルmol/m³
質量濃度キログラム毎立方メートルkg/m³
輝度カンデラ毎平方メートルcd/m²
屈折率1(イチ)1(イチ)
非透磁率1(イチ)1(イチ)

※屈折率と非透磁率は数値で表すので、単位記号1は表示しません

固有の名称と記号で表されるSI組立単位



組立量名称記号
平面角ラジアンrad
立体角ステラジアンsr
周波数ヘルツHz
ニュートンN
圧力、応力パスカルPa
エネルギー、仕事、熱量ジュールJ
仕事率、工率、放射束ワットW
電荷、電気量クーロンC
電位差(電圧)、起電力ボルトV
静電容量ファラドF
電気抵抗オームΩ
コンダクタンスジーメンスS
磁束ウェーバWb
磁束密度テスラT
インダクタンスヘンリーH
セルシウス温度セルシウス度
光束ルーメンlm
照度ルクスlx
放射性核種の放射能ベクレルBq
吸収線量、比エネルギー分与、カーマグレイGy
線量当量、周辺線量当量、方向性線量当量、個人線量当量シーベルトSv
酵素活性カタールkat

※セルシウス温度は0℃=273.15K

単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位



組立量名称記号
粘度パスカル秒Pa s
力のモーメントニュートンメートルN m
表面張力ニュートン毎メートルN/m
角速度ラジアン毎秒rad/s
角加速度ラジアン毎秒毎秒rad/s²
熱流密度、放射照度ワット毎平方メートルW/m²
熱容量、エントロピージュール毎ケルビンJ/K
比熱容量、比エントロピージュール毎キログラム毎ケルビンJ/(kg K)
比エネルギージュール毎キログラムJ/kg
熱伝導率ワット毎メートル毎ケルビンW/(m K)
体積エネルギージュール毎立方メートルJ/m³
電解の強さボルト毎メートルV/m
電荷密度クーロン毎立方メートルC/m³
表面電荷クーロン毎平方メートルC/m²
電束密度、電気変位クーロン毎平方メートルC/m²
誘電率ファラド毎メートルF/m
透磁率ヘンリー毎メートルH/m
モルエネルギージュール毎モルJ/mol
モルエントロピー、モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビンJ/(mol K)
照射線量(X線及びγ線)クーロン毎キログラムC/kg
吸収線量率グレイ毎秒Gy/s
放射強度ワット毎ステラジアンW/sr
放射輝度ワット毎平方メートル毎ステラジアンW/(m² sr)
酵素活性濃度カタール毎立方メートルkat/m³

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SI単位と併用される非SI単位


SI単位ではないものを非SI単位といいます。その中でも日常でよく使われているのでSI単位と併用することが認められてるものがあります。

名称記号
min
h
d
°
'
"
ヘクタールha
リットルL,l
トンt
天文単位au


SI単位と併用されて、SI単位で表される数値が実験的に求められる非SI単位



名称記号
電子ボルトeV
ダルトンDa
統一原子質量単位u


SI単位と併用されるその他の非SI単位


特定の分野で使われる非SI単位の中で、SI単位と併用が認められているものがあります。

名称記号
バールbar
水銀柱ミリメートルmmHg
オングストローム
海里M
バーンb
ノットkn
ネーパNp
ベルB
デシベルdB

※天文単位の記号auは2014年3月に採用された(以前の記号はua)

CGS単位系に属する非SI単位



名称記号
エルグerg
ダインdyn
ポアズP
ストークスSt
スチルブsb
フォトph
ガルGal
マクスウェルMx
ガウスG
エルステッドOe


SI単位と併用されない非SI単位



名称記号
キュリーCi
レントゲンR
ラドrad
レムrem
ガンマγ
フェルミ
メートル系カラット
トルTorr
標準大気圧atm
カロリーcal
ミクロンμ

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SI接頭辞の一覧をチェック


SI接頭辞というのはキロメートルやミリメートルといった、SI基本単位の前に付けて倍量や分量を表すものです。

キロは1000を表すので1キロメートルは1000メートルになります。このように基本単位に付けることで、値が大きくなりすぎるのを避けることができます。

ただ、質量の基本単位のキログラムはすでに接頭辞がついている状態です。そこにミリキログラムのように接頭辞が重複することは禁止されているので、例外的に分量単位であるグラムに接頭辞を付けることになっています。

SI接頭辞記号べき乗十進数表記
ヨタ(yotta)Y10241,000,000,000,000,000,000,000,000
ゼタ(zetta)Z10211,000,000,000,000,000,000,000
エクサ(exa)E10181,000,000,000,000,000,000
ペタ(peta)P10151,000,000,000,000,000
テラ(tera)T10121,000,000,000,000
ギガ(giga)G1091,000,000,000
メガ(mega)M1061,000,000
キロ(kilo)k1031,000
ヘクト(hecto)h102100
デカ(deca)da10110
1001
デシ(deci)d10-10.1
センチ(centi)c10-20.01
ミリ(milli)m10-30.001
マイクロ(micro)μ10-60.000 001
ナノ(nano)n10-90.000 000 001
ピコ(pico)p10-120.000 000 000 001
フェムト(femto)f10-150.000 000 000 000 001
アト(atto)a10-180.000 000 000 000 000 001
ゼプト(zepto)z10-210.000 000 000 000 000 000 001
ヨクト(yocto)y10-240.000 000 000 000 000 000 000 001

※マイクロの記号μはギリシャ文字が使えない場合uで表すことができる

SI接頭辞には決まりがあり、10±6以上の倍量単位は最後がaで終わって記号が大文字に、分量単位は最後がoで終わって記号が小文字になります。

ただ、10±3以下のSI接頭辞はメートル法の初期に作られたので、このルールに従っていません。

SI単位の変更とは


SI単位は7つの組立単位と、それを組み合わせた組立単位によって構成されています。

このように、単位系が一貫性を持ったシステムになっているのですが、その元となっている基本単位の定義は一貫性を持っていません

キログラムの定義となっている国際キログラム原器は人工物なので、同じ状態を維持することが難しいのです。それは指紋1つ分の重さの50マイクログラムの増減でも許されません。

そこで、基本単位に一貫性を持たせるために、今までの定義を基礎物理定数にしようというのが今回のSI単位の変更というわけですね。

どの単位が変わるの?


どの単位の定義が変わるのかというと、基本単位の内の4つ、キログラム、アンペア、ケルビン、モル、です。

一番大きな変更はキログラムの変更でしょう。国際キログラム原器からプランク定数に変更されると、ちょっとずつ重さが変わってしまうなんてことがなくなります。

時間が経つと定義が微妙に変わってしまうなんてことは、普通に考えたらあってはならない事ですからね^^;

それ以外の基本単位についても、定義の文言の改定や書き直しが行われるということです。




SI単位の一覧を簡単ではありますが紹介してきました。SI単位には7つの基本単位と、それを組み合わせた組立単位、そして非SI単位というものがありました。

それと、基本単位の倍量や分量を表すのがSI接頭辞です。

単位系には一貫性があるのですが、元となっている基本単位に一貫性がないものがあったので、それが今回変更されるということでしたね。

変更される単位は、キログラム、アンペア、ケルビン、モルです。

これだけ分かれば新定義が発効される2019年5月20日に、ちょっとした雑学を披露できると思いますよ^^

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