Det metriska systemet – definition, historia och grundläggande enheter

Det metriska systemet är ett decimalbaserat mätsystem. Systemet har måttenheter för varje kvantitet. Namnen på de flesta måttenheter i det metriska systemet har två delar. Den ena delen är enhetens namn och den andra delen är prefixet. I namnet "centimeter" är till exempel ordet "centi" prefixet och ordet "meter" är enhetens namn. Ibland finns det inget prefix, till exempel för meter, liter och gram.

I det metriska systemet har alla enheter en "symbol". Symboler är ett kortfattat sätt att skriva enheternas namn. Alla länder i världen använder samma symbol för en enhet, även om de kan ha olika sätt att skriva ut enhetens namn i sin helhet. Till exempel

• I Storbritannien skriver man "kilometer".
• I USA skriver man "kilometer".
• I Portugal skriver man "quilómetro".
• I Vietnam skriver man "một kí lô mét".
• I Saudiarabien skriver man "کیلومیتر".
• I Grekland skriver man "χιλιιόμετρα".
• I Ryssland skriver man "километр".
• I Kina skriver man "公里", "千米" eller "粁".
• I Japan skriver man "キロ" eller "㌔".
• I Sydkorea skriver man "킬로미터".
• Alla använder symbolen "km" för "kilometer".

Enhetens namn

Det metriska systemet utvecklades först i Frankrike under den franska revolutionen. I en fransk lag som antogs 1795 definierades fem måttenheter. Tre av dessa benämningar används fortfarande idag. De är metern som är en längdenhet, grammet som är en massanhet och litern som är en volymenhet. Sedan dess har många andra måttenheter utvecklats och många definitioner ändrats. Det metriska systemet har nu måttenheter för energi, effekt, kraft, elektrisk ström, radioaktivitet och många andra. De vanligaste måttenheterna i det metriska systemet anges nedan.

• Längd

I det metriska systemet mäts längden i meter. Symbolen för metern är bokstaven "m". Metern definierades ursprungligen som¹ ⁄_10,000,000 av avståndet mellan nordpolen och ekvatorn på den meridian som passerade genom Paris. År 1799 tillverkades en platinastav som var lika lång som denna längd och blev "prototypmetern".

• Volym

I det metriska systemet mäts volymen i liter. Symbolen för liter är "L". År 1795 definierade den franska regeringen en liter som samma volym som volymen av en kub med 10 centimeter långa sidor.

• Mass

I det metriska systemet mäts massan i gram. Symbolen för gram är bokstaven "g". År 1795 definierade den franska regeringen grammet som massan av en kubikcentimeter vatten vid isens fryspunkt. Detta var svårt att mäta, så 1799 skapade den franska regeringen en "prototypisk kilogrammassa" (1 000 gram eller 35 ounce).

• Temperatur

I det metriska systemet mäts temperaturen i grader Celsius. Symbolen för grader Celsius är "°C". Vatten fryser vid "0 °C (32 °F)" och kokar vid "100 °C (212 °F)".

• Tid

I det metriska systemet är enheten för tid sekunder. Sekunden användes för första gången som en del av det metriska systemet av Carl Friedrich Gauss 1832.

Definitionerna av enheterna ändras ofta. År 1960 ändrades definitionen av metern. Sedan dess har den definierats utifrån ljusets hastighet. År 2019 omdefinieras kilogrammet i termer av Planckkonstanten.

Prefix

Om siffrorna är för stora eller för små använder det metriska systemet prefix för att göra det lättare att förstå siffrorna.

milli

Prefixet milli används för att visa att ett mått är¹ ⁄₁₀₀₀ (eller 0,001) av basmåttet:

·         Ett gram innehåller 1000 milligram (mg).

·         En meter består av 1000 millimeter (mm).

·         En liter innehåller 1000 milliliter (mL).

centi

Prefixet centi används för att visa att ett mått är¹ ⁄₁₀₀ (eller 0,01) av basmåttet:

·         Det finns 100 centimeter (cm) i en meter.

·         En liter innehåller 100 centiliter (cL).

kilo

Prefixet kilo används för att visa att ett mått är 1000 gånger större än basmåttet:

·         Ett kilogram (kg) består av 1000 gram.

·         En kilometer (km) är 1000 meter.

Det finns många andra prefix. Några av dem är:

mikro som betyder en miljondel (¹ ⁄_1,000,000 ). Symbolen för "mikro" är den grekiska bokstaven μ (kallad "mu").

deci som betyder en tiondel (¹ ⁄₁₀ ). Symbolen för "deci" är "d".

mega som betyder en miljon (1 000 000). Symbolen för "mega" är "M". Man måste vara försiktig så att man inte blandar ihop "m" (för "milli") och "M" (för "mega").

 

Dessa tabeller hjälper dig att uppskatta storleken på olika längder eller massor i det metriska systemet. I dessa tabeller:

• Ordet "Imperial" är en förkortning för Imperial units, som är de måttenheter som traditionellt har använts i Storbritannien.
• Ordet "Customary" är en förkortning för U.S. customary units, som är måttenheter som traditionellt har använts i USA.

Längd

Mass

Vissa namn i det metriska systemet stavas på olika sätt i brittisk engelska, amerikansk engelska och filippinsk engelska.

• Ordet metre används i brittisk engelska medan ordet meter används i amerikansk engelska.
• Ordet liter används i brittisk engelska medan ordet liter används i amerikansk engelska.
• Ordet gram används både i brittisk och amerikansk engelska. Ordet gramme kan också användas på brittisk engelska, men många britter tycker att det är gammaldags.

Konventionen om metern

År 1875 möttes representanter från regeringarna i tjugo olika länder i Paris för att diskutera mått och vikt. Sjutton av länderna undertecknade ett fördrag om mått och vikt. Fördraget kallades "Meternkonventionen". De länder som skrev under var: Argentina, Belgien, Brasilien, Danmark, Danmark, Frankrike, Italien, Peru, Portugal, Ryssland, Spanien, Sverige och Norge, Schweiz, Österrike-Ungern, Turkiet, USA, Tyskland, Venezuela och Österrike-Ungern. De kom överens:

• Att inrätta en mellanstatlig organisation för att förvalta fördraget. Denna organisation kallades Internationella byrån för mått och vikt (BIPM).
• Frankrike skulle ansvara för att skaffa lämpliga lokaler för BIPM. Dessa lokaler skulle bli neutralt territorium. BIPM:s kontor och laboratorier skulle placeras på platsen.
• Att göra 40 identiska kopior av kilogrammet. Ett exemplar valdes ut som prototyp (eller primärt exemplar). Detta exemplar kallades "International Prototype Kilogram". Den ersatte Kilogramme des archives som världens primära exemplar av kilogrammet. Kilogramme des archives skulle förvaras i BIPM:s lokaler.
• Att göra 30 identiska kopior av metern. Ett exemplar valdes ut som prototyp (eller primärt exemplar). Detta exemplar kallades "International Prototype Metre". Den ersatte Metre des archives som världens primära kopia av metern. Metre des archives skulle förvaras i BIPM:s lokaler.
• Att ge varje land ett exemplar av metern och ett exemplar av kilogrammet. Dessa skulle kallas "nationella prototyper av meter" och "nationella prototyper av kilogram".
• Att jämföra de nationella prototyperna i meter och kilogram med de internationella prototyperna med jämna mellanrum.
• Främja användningen av det metriska systemet.

Storbritannien och Nederländerna deltog i konferensen men undertecknade inte fördraget då. Efter ytterligare överväganden undertecknade Storbritannien fördraget 1884 och Nederländerna blev medlem 1929.

År 1889 var kopiorna av kilogrammet och metern färdiga att delas ut till de olika länder som undertecknat fördraget.

USA:s kongress ratificerade fördraget 1878. Storbritannien undertecknade fördraget 1884. Inget av länderna antog lagar som gjorde det obligatoriskt att använda det metriska systemet.

År 1921 utvidgades meterkonventionen till att omfatta alla fysiska mätningar, inklusive tid, elektricitet och temperatur.

1960 publicerade BIPM det internationella enhetssystemet (SI). SI klargjorde ett antal områden inom det metriska systemet, särskilt inom vetenskap och teknik. BIPM standardiserade också sättet att skriva SI på så att det blev lika för alla språk.

Det finns 16 amerikanska fluid ounces i en amerikansk pint men det finns 20 imperial [brittiska] fluid ounces i en imperial pint. Den amerikanska fluid ounce är större än den imperial fluid ounce, men den imperial pint är större än den US pint. På 1700-talet var denna typ av situation vanlig i hela Europa. Varje land mätte längd, vikt/massa och volym på sitt eget sätt. Ibland använde olika länder eller städer samma namn för olika mått. Ibland hade olika städer i samma land olika sätt att mäta saker. År 1789 fanns det en kvarts miljon olika vikt- och måttenheter i Frankrike.

Franska revolutionen

Under franska revolutionen beslutade franska vetenskapsmän att det skulle vara bättre att ha ett nytt system för mått och vikt. Systemet skulle vara detsamma i alla franska provinser och städer. De bestämde också att det skulle vara lättare om det nya systemet använde 10-tal i stället för 12-tal, 16-tal eller 20-tal, eftersom människor normalt räknar i 10-tal. Det nya systemet blev det officiella måttsystemet i Frankrike 1799. En av de franska ledarna, markis de Condorcet, förklarade att "[det metriska systemet] är för alla människor för all framtid".

De beslutade att det nya systemet skulle gälla för alla på jorden och att den nya längdenheten skulle kallas "meter". De beslutade att det skulle vara 10 000 kilometer (6 200 miles) mellan nordpolen och ekvatorn. Mellan 1791 och 1798 mätte två lantmätare, Pierre Méchain och Jean-Baptiste Delambre, avståndet mellan städerna Dunkerque och Barcelona med hjälp av gamla franska enheter och använde stjärnorna för att mäta deras latituder. De använde denna information för att räkna ut att meterns längd borde vara 443,296 lignes. År 1798 tillverkade de franska vetenskapsmännen en stång av platina som var exakt en meter lång. De förvarade denna stång i de franska arkiven. Den kallades för metre des archives. Människor som tillverkade enmeterslinjaler kunde kontrollera att deras linjaler var lika långa som metre des archives. Andra forskare tillverkade en kilogramvikt av platina som också lades i arkiven. Denna vikt kallades för kilogram des archives.

Första försöket att införa ett metriskt system i Frankrike

År 1799 blev det metriska systemet obligatoriskt, vilket innebär att man tvingades använda det enligt lag i regionen kring Paris. Detta skapade stor förvirring eftersom polisen tillämpade de nya måtten men kunderna föredrog de gamla. Så butiksinnehavarna var tvungna att ha båda. Folk blev oroliga för att de nya åtgärderna skulle användas för att lura dem. Politiker försökte utbilda och övertyga folk om att använda metriska mått, men folket förkastade det metriska systemet. År 1800 försökte regeringen göra systemet acceptabelt genom att ändra enheternas namn tillbaka till de enklare namn som användes före den metriska beräkningen. Till exempel döptes decimeter, centimeter och millimeter om till palme (hand), doigt (finger) och trait (spår).

År 1799 blev Napoleon Frankrikes ledare. År 1812 hade han erövrat större delen av Europa. Han införde det metriska systemet i de länder som han erövrade. År 1815 besegrades han i slaget vid Waterloo. Efter Napoleons nederlag började de flesta länder använda sina gamla mätsystem igen.

Under denna tid var det metriska systemet fortfarande det officiella måttsystemet i Frankrike. Och det hade fortfarande förenklade enhetsnamn. Men fransmännen fortsatte att använda de mått som de var vana vid. Den franska regeringen försökte övertala folket att ställa om. De massproducerade metriska linjaler. De försökte lära folket att använda metriska mått och beordrade polisen att straffa människor som inte ville samarbeta. Till slut slutade regeringen att försöka och drog tillbaka det metriska systemet.

Frankrike överger det metriska systemet

Den 12 februari 1812 slutade Frankrike att använda det metriska systemet och började använda ett nytt system som kallades mesures usuelles. Det nya systemet byggde på många av de gamla förmetriska enheterna. De gamla enheterna omdefinierades till runda tal eller bråkdelar av de indragna metriska enheterna. Exempelvis återinfördes livre (pund) och ändrades från 489 gram till 500 gram. Toise omdefinierades till 2 meter. Toise innehöll 6 pied (fot) och ändrades från 324,8 mm till¹ ⁄₃ av en meter (333,33 mm). Pied hade 12 pouces (tum) och pouce hade 12 lignes (linjer).

Andra försöket att införa ett metriskt system i Frankrike

År 1837 återupplivade julimonarkin i Frankrike lagarna om metrisering och 1840 blev systemet obligatoriskt i hela Frankrike, nästan 50 år efter att det först hade införts.

Ett bredare införande av det metriska systemet

Under 1800-talet började många små länder samarbeta med varandra. År 1815 bildades Konungariket Nederländerna av sjutton små stater. Varje stat hade sitt eget mätsystem. År 1820 beslutade de att det skulle vara bättre om alla använde det metriska systemet.

År 1815 bildades det tyska förbundet. Det var en sammanslutning av 39 olika stater. Varje stat hade sitt eget system för mätningar. År 1834 bildade det tyska förbundet en tullunion som kallades Zollverein. År 1851 beslutade Zollverein att använda metriska enheter för handeln mellan de olika staterna. År 1871 slogs de flesta av staterna i Tyska förbundet samman till det tyska kejsardömet. Det tyska riket fortsatte att använda det metriska systemet.

Samma år bildades också Italien av ett stort antal små stater. Italien beslutade också att använda det metriska systemet i stället för att välja något av de gamla mätsystemen.

År 1875 använde många europeiska och latinamerikanska länder redan det metriska systemet. Bland dessa länder fanns Frankrike, Tyskland, Italien, Spanien, Portugal, Brasilien, Mexiko, Argentina, Peru och Colombia. Mellan 1875 och 1914 började många fler länder, däribland Norge, Sverige, Danmark, Finland, Paraguay, Filippinerna och Vietnam använda det metriska systemet. Under bolsjevikrevolutionen 1917 införde Sovjetunionen (nuvarande Ryssland) det metriska systemet. I början av andra världskriget hade de flesta icke engelsktalande länder antagit det metriska systemet.

Förenta staterna

År 1866, efter att de flesta sydamerikanska länder hade börjat använda det metriska systemet, antog USA en lag som gjorde det möjligt för människor att använda antingen det metriska systemet eller amerikanska bruksenheter i handeln. Före 1893 definierades yarden som längden på den "standard yard" som förvarades av Förenta staternas finansministerium. Pound definierades som massan av ett "standardpound". År 1893 antog Förenta staternas kongress Mendenhall Order. I denna förordning definierades yarden som exakt³⁶⁰⁰ ⁄₃₉₃₇ meter och pundet som exakt 0,4535924277 kilogram. Ordern ändrade endast definitionerna av pund och yard. Den hade ingen annan effekt på människors liv.

År 1975 inleddes en formell metriseringsprocess genom lagen om metrisk omräkning. Metrisering skulle vara frivillig. Den skulle samordnas av U.S. Metric Board. År 1988 föreskrev Omnibus Trade and Competitiveness Act att metriska enheter måste användas för alla federala projekt. Lagen gällde inte för statliga projekt. Vissa delstater krävde att metriska enheter skulle användas, men andra delstater gjorde det inte. Vissa industrier övergick till att använda metriska enheter, men andra gjorde det inte. Läskedrycker säljs i metriska enheter. Mjölk säljs i sedvanliga enheter. Metriska enheter används i stor utsträckning vid konstruktion av bilar. Flygplan som Boeing 787 Dreamliner konstruerades huvudsakligen med hjälp av vanliga enheter.

En del människor i USA vill slutföra övergången till det metriska systemet. De säger att det kommer att göra saker och ting enklare för alla. Andra säger att det kommer att kosta för mycket pengar. En del människor vill använda det metriska systemet för att det kommer att göra det lättare att exportera varor. Andra säger att metriskt system bara kan fungera om alla femtio stater metriserar samtidigt. Detta kommer inte att ske om inte den federala regeringen tar ledningen.

Storbritannien

År 1897 antog Storbritannien en lag som gjorde det möjligt att använda antingen det metriska systemet eller de kejserliga enheterna i handeln. I slutet av 1960-talet gick tre fjärdedelar av den brittiska exporten till länder som använde det metriska systemet. Människor i Storbritannien använde dock fortfarande imperiala enheter. Metrication Board inrättades 1969 för att hjälpa Storbritannien att övergå till det metriska systemet. Varje företag var tvunget att betala sina egna kostnader. Vissa företag sparade mycket pengar genom att övergå till det metriska systemet eftersom de kunde tillverka samma varor för export som de tillverkade för försäljning i Storbritannien. Till exempel använder nästan alla bilar muttrar och bultar i metrisk storlek. Andra företag förlorade pengar eftersom de var tvungna att göra många förändringar men inte hade någon nytta av förändringarna.

När Metrication Board lades ner 1981 hade större delen av myndigheter och industrier övergått till det metriska systemet, men många vardagliga saker som vägskyltar hade inte ändrats. En undersökning som gjordes 2013 visade att både metriska enheter och brittiska enheter användes i stor utsträckning av britterna i privatlivet.

• Omvandling av enheter
• Internationellt enhetssystem, beskriver mer avancerade aspekter av det metriska systemet.