国際単位系(SI単位系)一覧と歴史と定義

世界共通の単位体系であり、日本でも使われている国際単位系(SI単位系)の一覧と概要まとめておこうと思います

国際単位系(SI単位系)の起源

SI単位系とは、世界共通の単位体系のことであり、以下のメートル条約が起源となっています

メートル法を国際的に確立し、維持するために、国際的な度量衡標準の維持供給機関として、国際度量衡局（BIPM：Bureau international des poidset mesures＜仏＞、 International Bureau of Weights and Measures＜英＞）を設立し、維持することを取り決めた多国間条約

引用：https://unit.aist.go.jp/qualmanmet/nmijico/metric/aramashi_2019.pdf

メートル法が世界各国で使用され始め、第10回の国際度量衡総会で長さ（メートル）、質量（キログラム）、時間（秒）、電流（アンペア）、熱力学温度（ケルビン）、光度（カンデラ）の六元系国際単位系が誕生しました

その次の第11回国際度量衡総会で、国際単位系という名称とSI単位系という略称になりました

さらに第14回国際度量衡総会で、物質量(モル)が追加されたことで、現在のような7つの基本単位が誕生しました

それぞれの定義^[1]

長さ(メートル)

メートル（記号はm）は長さのSI単位であり、真空中の光の速さcを単位 m s ⁻¹で表したときに、その数値を299 792 458と定めることによって定義される。ここで、秒はセシウム周波数∆ν_Csによって定義される。

質量(キログラム)

キログラム（記号はkg）は質量のSI単位であり、プランク定数hを単位 J s（kg m² s⁻¹ に等しい）で表したときに、その数値を6.626 070 15 × 10⁻³⁴ と定め ることによって定義される。ここで、メートルおよび秒は c および∆ν_Csに関連して定義される。

時間(秒)

秒（記号はs）は、時間のSI単位であり、セシウム周波数∆ν_Cs、すなわち、セシウム133原子の摂動を受けない基底状態の超微細構造遷移周波数を単位 Hz（s ⁻¹ に等しい）で表したときに、その数値を 9 192 631 770 と定めることによって定義される。

電流(アンペア)

アンペア（記号はA）は、電流のSI単位であり、電気素量eを単位C（A s に等しい）で表したときに、その数値を1.602 176 634 × 10⁻¹⁹と定めることによって定義される。ここで、秒は∆ν_Csによって定義される。

熱力学温度(ケルビン)

ケルビン（記号は K）は、熱力学温度のSI単位であり、ボルツマン定数kを単位 J K⁻¹（kg m² s ⁻² K⁻¹ に等しい）で表したときに、その数値を1.380 649 × 10⁻²³と定めることによって定義される。ここで、キログラム、メートルおよび秒はh、cおよび∆ν_Csに関連して定義される。

物質量(モル)

モ ル（ 記号はmol）は、物質量のSI単位であり、1モルには、厳 密に6.022 140 76 × 10²³の要素粒子が含まれる。この数は、アボガドロ定数N_Aを単位 mol⁻¹ で表したときの数値であり、アボガドロ数と呼ばれる。 系の物質量（記号はn）は、特定された要素粒子の数の尺度である。要素粒子は、 原子、分子、イオン、電子、その他の粒子、あるいは、粒子の集合体のいずれであってもよい。

光度(カンデラ)

カンデラ（記号はcd）は、所定の方向における光度のSI単位であり、周波数540 × 10¹²Hzの単色放射の視感効果度K_cdを単位lm W⁻¹（cd sr W⁻¹ あるいは cd sr kg⁻¹ m⁻² s ³に等しい）で表したときに、その数値を683と定めること によって定義される。ここで、キログラム、メートルおよび秒はh、cおよび∆ν_Csに関連して定義される。

2019年に新しく定義が変わったものもあり、記事作成時(2020/01/04)に最新のものを載せました

定義を覚える必要はないですが、知っておいて損はありません

また、これらの基本単位の他にもSI組立単位というものが存在します

それの一覧も記事にしましたのでぜひご覧ください

SI組立単位一覧

参考文献

[1]SI文書第9版(2019) 日本語版 , 計量標準総合センター , 2021/01/03閲覧 , https://unit.aist.go.jp/nmij/public/report/SI_9th/pdf/SI_9th_%E6%97%A5%E6%9C%AC%E8%AA%9E%E7%89%88_r.pdf