In einer globalisierten Welt wird ein einheitliches Einheitensystem benötigt, das heute weltweit am weitesten verbreitete Einheitensystem für physikalische Größen ist das sog. SI-Einheitensystem (von französisch Système international d unités) .
Das System der SI-Einheiten besteht den Basiseinheiten, sowie von den SI-Basiseinheiten abgeleitete SI-Einheiten. Mit Hilfe der SI-Einheiten werden Längen, Massen, Zeitintervalle, Strom und Spannung angegeben bzw. beschrieben (sowohl in der Physik als auch im Alltag).
Aktuell wird das SI-Einheitensystem durch die sieben Basiseinheiten Meter (m), Kilogramm (kg), Sekunde (s), Ampere (A), Kelvin (K), Mol (mol) und Candela (cd) gebildet. Diese Basiseinheiten werden aktuell durch 7 Naturkonstanten abgeleitet bzw. berechnet. Diese Naturkonstanten sind die Frequenz des Hyperfeinstrukturübergangs des Grundzustands eines 133-Cäsium-Isotop, die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum, die Planck-Konstante, die Elementarladung, die Boltzmann-Konstante und die Avogadro-Konstante (näheres siehe nachfolgende Auflistung)
| Ein Joule entspricht der Verschiebung des Angriffspunktes einer Kraft von einem Newton gegen dieselbe um einen Meter. | ||||
| Ein Pascal entspricht einem Druck von einem Newton pro Quadratmeter | ||||
| 1 Ohm ist gleich dem elektrischen Widerstand zwischen zwei Punkten eines homogenen metallischen Leiters, durch den bei der elektrischen Spannung von 1 Volt zwischen den beiden Punkten ein zeitlich unveränderlicher elektrischer Strom der Stärke 1 Ampere fließt. | ||||
| 1 Volt liegt zwischen zwei Punkten eines homogenen Linienleiters dann vor, wenn bei einem stationären Strom von einem Ampere zwischen diesen beiden Punkten die Leistung von einem Watt umgesetzt wird. | ||||
| Länge der Strecke, die das Licht im Vakuum während der Dauer von 1 / 299.792.458 Sekunde zurücklegt | ||||
| 1 Watt entspricht innerhalb einer Sekunde über die Strecke von einem Meter die Kraft von einem Newton aufzuwenden | ||||
| Das Kilogramm ist gleich der Masse des Internationalen Kilogrammprototyps. | ||||
| Ein Ampere entspricht einem Fluss von ca. 6,24151·1018 Elektronen pro Sekunde durch einen Leiterquerschnitt: | ||||
| Eine Sekunde ist das 9.192.631.770-fache der Periodendauer,der dem Übergang zwischen den beiden Hyperfeinstrukturniveaus des Grundzustandes von Atomen des Caesium-Isotops 133Cs Strahlung entspricht.. |
Die sieben Basis-Einheiten des SI-Einheitensystems sind Meter (Länge), Kilogramm (Masse), Sekunde (Zeit), Ampere (elektrischer Strom), Kelvin (thermodynamische Temperatur), Mol (Stoffmenge) und Candela (Lichtstärke).
Die Sekunde wird im Internationalen Einheitssystem zur Messung von Zeit verwendet.
Die Masse wird im Internationalen Einheitensystem in Kilogramm gemessen.
Der elektrische Strom wird in der Physik in Ampere gemessen.
Das Kelvin ist definiert als der Bruchteil von 1/273.16 der thermodynamischen Temperatur des Tripelpunkts von Wasser.
Die Candela ist definiert als die Lichtstärke in einer bestimmten Richtung von einer Lichtquelle, die monochromatische Strahlung einer Frequenz von 540 x 10^12 Hertz ausstrahlt und deren Strahlstärke in dieser Richtung 1/683 Watt pro Steradiant beträgt.
Das Mol ist die Stoffmenge eines Systems, das aus ebenso vielen Einzelheiten besteht, wie Atome in 0,012 Kilogramm Kohlenstoff-12 vorhanden sind.
Der Begriff “derived SI units” bezeichnet Einheiten, die aus den Basis-Einheiten abgeleitet sind, wie zum Beispiel Newton für Kraft oder Watt für Leistung.
“SI prefixes” im Internationalen Einheitssystem sind Vorsilben, die verwendet werden, um Vielfache und Teile von Einheiten zu bezeichnen, wie zum Beispiel kilo für 1000 oder milli für 0,001.
Das Meter ist definiert als die Länge der Strecke, die das Licht im Vakuum während eines Zeitintervalls von 1/299 792 458 Sekunden zurücklegt.