ระบบหน่วยระหว่างชาติ (International System of Units)

หน่วยฐานเอสไอ – การขึ้นต่อการของนิยามในหน่วยฐานเอสไอทั้งเจ็ด

หน่วยฐานเอสไอ (อังกฤษ: SI base unit) เป็นหน่วยที่ระบบหน่วยวัดระหว่างประเทศกำหนดไว้เป็นพื้นฐาน โดยหน่วย เอสไอ อื่นๆที่เรียกว่าหน่วยอนุพันธ์เอสไอ จะเกิดจากการนำหน่วยฐานเอสไอมาประกอบกันทั้งหมด หน่วยฐานเอสไอมีทั้งหมด 7 หน่วยได้แก่

เมตรสำหรับวัดความยาว
กิโลกรัมสำหรับวัดมวล
วินาทีสำหรับวัดเวลา
แอมแปร์สำหรับวัดกระแสไฟฟ้า
เคลวินสำหรับวัดอุณหภูมิอุณหพลวัติ
แคนเดลาสำหรับวัดความเข้มของการส่องสว่าง
โมลสำหรับวัดปริมาณของสาร

นิยามของหน่วยฐานเอสไอ

**หน่วยฐานเอสไอ**
ชื่อหน่วย	สัญลักษณ์	ปริมาณ	นิยามเอสไอ	นิยามดั้งเดิม
เมตร	m	ความยาว	“หนึ่งเมตรคือความยาวที่แสงเดินทางได้ใน สุญญากาศ ในช่วง เวลา 1/299 792 458 วินาที” 17th CGPM (1983, Resolution 1, CR, 97)	1/10,000,000 ของระยะทางจากเส้น ศูนย์สูตร ของโลก ไปยังขั้วโลกเหนือวัดจากเส้นรอบวง ที่ผ่านเมืองปารีส
กิโลกรัม	kg	มวล	“หนึ่งกิโลกรัมคือมวลที่เท่ากับมวลต้นแบบ กิโล กรัมสากล (ทรงกระบอกแพลทินัม-อิริเดียม) เก็บไว้ที่ Bureau International des Poids et Mesures (BIPM), Sèvres, Paris” (1st CGPM (1889), CR 34-38)	มวลของน้ำหนึ่งลิตรที่อุณหภูมิ 4 °C
วินาที	s	เวลา	“หนึ่งวินาทีคือช่วงเวลา 9 192 631 770 เท่าของ คาบการแผ่รังสีที่เกิดจา กการเปลี่ยนสถานะระดับ ไฮเพอร์ไฟน์ของ สถานะพื้นของอะตอม ซีเซียม-133 ที่สถานะพื้น (ground state)” (13th CGPM (1967-1968) Resolution 1, CR 103) “โดยนิยามดังกล่าว ให้หมายถึงซีเซียมอะตอมที่ หยุดนิ่งในอุณหภูมิ 0 เคลวิน” (เพิ่มเติมใน CIPM ปี 1997)	นิยามมาจากหนึ่งวันแบ่งออกเป็น 24 ชั่วโมง หนึ่งชั่วโมง แบ่งออกเป็น 60 นาที และหนึ่งนาทีแบ่งออกเป็น 60 วินาที ดังนั้นหนึ่งวินาทีจึงเท่ากับ 1/(24 × 60 × 60) ของหนึ่งวัน
แอมแปร์	A	กระแส ไฟฟ้า	“หนึ่งแอมแปร์เท่ากับปริมาณกระแสไฟฟ้าที่คงที่ ที่ให้กับลวดตัวนำตรงและขนานกัน 2 เส้น ที่มี ความ ยาวไม่จำกัดและมีพื้นที่หน้าตัดน้อยจน ไม่ต้อง คำนึงถึง และวางห่างกัน 1 เมตรในสุญญา กาศแล้ว จะมีแรงระหว่างตัวนำทั้งสองเท่ากับ 2×10 −7 นิวตัน ต่อความยาว 1 เมตร” (9th CGPM (1948) Resolution 7, CR 70)	เดิมหนึ่งแอมแปร์ถูกนิยามจากไฟฟ้าเคมี ซึ่งเท่ากับกระแสไฟฟ้าที่ทำให้เกิดโลหะเงิน จำนวน 1.118 มิลลิกรัมต่อวินาที จากสาร ละลายซิวเวอร์ไนเตรต ซึ่งแตกต่าง จากแอม แปร์ตามนิยามของเอสไออยู่ ประมาณ 0.015%
เคลวิน	K	อุณหภูมิ อุณหพลวัติ	หน่วยของอุณหภูมิอุณหพลวัติ (หรืออุณหภูมิสัมบูรณ์) มีค่าเท่ากับ 1/273.16 องอุณหภูมิอุณหพลวัติ ของจุด ร่วมสามสถานะของน้ำ 13th CGPM (1967/68, Resolution 4; CR, 104) “โดย นิยามดังกล่าวให้หมายถึงน้ำที่มีประกอบด้วย ไอโซ โทปตามสัดส่วน ดังนี้พอดี 2H 0.000 155 76 โมลต่อ 1H หนึ่งโมล, 17O 0.000 379 9 โมลต่อ 16O หนึ่งโมล, และ 18O 0.002 005 2 โมลต่อ16O หนึ่งโมล (เพิ่มเติมใน CIPM ปี 2005)	เคลวินนำการวัดอุณหภูมิแบบองศาเซล เซียสมาประยุกต์ใช้โดยเพิ่มเติมให้ 0 เคลวิน เท่ากับศูนย์อง ศาสัมบูรณ์ โดย ใช้สเกลเดียว กับองศาเซลเซียส ข้อสังเกต: เคลวินเป็นหน่วยวัด อุณหภูมิเดียว ที่ไม่ใช้คำว่า องศานำหน้าเหมือนองศาเซลเซียส
โมล	mol	ปริมาณ ของสาร	“1. หนึ่งโมลเท่ากับปริมาณของสารซึ่งประกอบ ด้วยองค์ประกอบมูลฐาน ที่มีจำนวนเท่ากับจำนวน ของอะตอมคาร์บอน-12 ปริมาณ 0.012 กิโลกรัม / 2. เมื่อใช้หน่วยโมล ต้องระบุชนิดองค์ประกอบมูลฐาน ซึ่งอาจเป็น อะตอม, โมเลกุล, ไอออน, อิเล็กตรอน, หรือ อนุภาคอื่นๆ” (14th CGPM (1971) Resolution 3, CR 78)“โดย นิยามดังกล่าวให้หมายถึงอะตอม คาร์บอน-12 ที่เป็น อิสระ อยู่ในสถานะพื้น และหยุดนิ่ง (เพิ่มเติมใน CIPM ปี 1980)	หนึ่งโมลหมายถึงปริมาณของสารที่มีมวล (ในหน่วยกรัม) เท่ากับมวลอะตอม หรือมวล โมเลกุลพอดี มีค่าประมาณ 6.02214199× 1023 หน่วย (ดูเพิ่มที่ เลขอาโวกาโดร)
แคนเดลา	cd	ความเข้ม ของการ ส่องสว่าง	“หนึ่งแคนเดลาเท่ากับความเข้มส่องสว่างในทิศ ที่กำหนดของแหล่งกำเนิด ที่แผ่รังสีของแสง ความถี่ เดียวที่มีความถี่ 540×1012 เฮิรตซ์ และ มีความเข้ม ของการแผ่รังสีในทิศทางนั้นเท่ากับ 1/683 วัตต์ต่อ สเตอเรเดียน” 16th CGPM (1979, Resolution 3; CR, 100)	แคนเดลามาจากคำว่าแรงเทียน (Candle Power) ซึ่งประมาณความสว่างของ เทียน หนึ่งเล่ม

การปรับปรุงนิยามในอนาคต

ตั้งแต่ปีการประชุมระบบเมตริกในปี 1875 เป็นต้นมามีการปรับปรุงนิยามของเอสไอและเพิ่มจำนวนหน่วยฐานเอสไอ หลายครั้ง หลังจากที่มีการเปลี่ยนนิยามหน่วยเมตรใหม่ในปี 1960 หน่วยกิโลกรัม จึงเป็นหน่วยเดียวที่นิยามจากสิ่งที่มนุษย์ สร้างขึ้น ทั้งๆ ที่หน่วยอื่นๆ จะนิยามจากคุณสมบัติทางธรรมชาติ แต่ว่าหน่วยโมล แอมแปร์ และ แคนเดลา ก็มีนิยามที่ขึ้นต่อ หน่วยกิโลกรัมด้วย ทำให้นักมาตรวิทยาหลายคนพยายามหาวิธีการนิยามหน่วยกิโลกรัมใหม่จากค่าคงที่พื้นฐานในธรรมชาติ เช่นเดียวกับการ ที่หน่วยเมตร ถูกนิยามโดยผูกติดกับความเร็วของแสง

ในการประชุม CGMP ครั้งที่ 21 ในปี 1999 ได้พยายามค้นหาวิธีการในการนิยามหน่วยกิโลกรัมนี้ โดยแนะนำให้ผูกนิยาม ของกิโลกรัมติดกับค่าคงที่พื้นฐานทางธรรมชาติ ซึ่งน่าจะเป็นค่าคงที่ของพลังค์หรือค่าคงที่อาโวกราโดร

ในปี 2005 การประชุม CIPM ครั้งที่ 94 ได้รับรองการเตรียมการนิยามหน่วยกิโลกรัม แอมแปร์และเคลวินใหม่ และบันทึก การนิยามโมลในรูปแบบของเลขอโวกราโดร ในการประชุม CGPM ครั้งที่ 23 ในปี 2007 ตัดสินว่าให้เลื่อนการเปลี่ยนแปลงดังกล่าว ไปจนถึงการประชุมครั้งถัดไปในปี 2011