Den lange vej fra gammelt til nyt enhedssystem
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Den lange vej fra gammelt til nyt enhedssystem

Vi er så vant til at operere med meter og kilogram, at de færreste tænker videre over det system, der ligger bag.

Men uden et veldefineret og velfungerende enhedssystem ville handel og vareudveksling være uhyre besværligt, som det var, da forskellige byer og landområder havde deres egne enheder og egen tid. Selv i Danmark brugte man indtil 1835 flere forskellige slags alen som længdeangivelse.

Forhistorien til nutidens enhedssystem skal findes i den franske revolution og den efterfølgende indførelse af to platinstandarder for henholdsvis meter og kilogram.

Først med oprettelsen af den internationale generalkonference for mål og vægt i 1875, kendt som CGPM efter sit franske navn Conférence Générale des Poids et Mesures, blev arbejdet med at sætte skik på enhederne dog for alvor internationaliseret. Det var forårsaget af den fremherskende globaliseringstendens, som først stoppede ved udbruddet af Første Verdenskrig i 1914.

I 1960 blev Système International d’Unités (SI) valgt som navn for det internationale system til erstatning for MKSA-systemet (Meter, Kilogram, Sekund, Ampere) fra 1948, som i 1954 blev suppleret med kelvin (temperatur) og candela (lysstyrke). I 1971 blev enheden mol (stofmængde) tilføjet, så man nu havde syv basisenheder. Alle andre enheder, for eksempelvis kraft (newton) og energi (joule), er afledte.

Rodede definitioner

Til at fastlægge de syv basisenheder har man brug for syv konstanter. Definitionerne er rodet sammen på en tilsyneladende meget ustruktureret måde. Kun tre af basisenhederne (kilogram, sekund og kelvin) er bestemt af en enkelt konstant, og kun kelvin har ingen direkte relation til de andre basisenheder.

Seks af syv konstanter er naturkonstanter. Den syvende, der definerer kilogram, er et artefakt (menneskabt genstand). Det er ikke hensigtsmæssigt, men en ny definition har afventet en metode til bestemmelse af masse ud fra en naturkonstant, der er mindst lige så nøjagtig, som det kan ske ved vejning i forhold til kilogramproto­typen fremstillet af platin og iridium.

Til venstre det nuværende SI-system fra 1960. Systemet er opstået ved knopskydning ud fra det gamle MKSA-system fra 1948 med tilføjelse af basisenheden mol for stofmængde i 1971. Det er baseret på seks naturkonstanter, som har helt eksakte værdier, og en menneskeskabt konstant i form af kilogramloddet, der opbevares i Paris. Til højre det nye SI, der træder i kraft i 2018. En afgørende ændring er, at Plancks konstant, Boltzmanns konstant, Avogadros konstant og størrelsen af elementarladningen her bliver fastsat til bestemte værdier. Det ændrer også på den måde, basisenhederne er forbundne med hinanden på. En afgørende principiel ændring, der har været udsat for en del kritik, er, at der ikke længere bliver en direkte forbindelse mellem masse (kg) og stofmængde (mol). Illustration: MI Grafik

Den 23. generalkonference for mål og vægt i 2007 besluttede derfor, at nu var tiden kommet til at undersøge muligheden for at definere alle basisenheder ud fra naturkonstanter – et forslag, som Max Planck fremsatte allerede i 1900.

Selv om problemet kun eksisterede for kilogram, har det ført til et forslag til et helt nyt SI-system, hvor fire basisenheder (kilogram, ampere, kelvin og mol) bliver defineret på en helt ny måde, mens tre (sekund, meter og candela) er uforandrede bortset fra mindre omformuleringer og præciseringer.

Det nye SI forventes vedtaget på den 26. generalkonference, der skal afholdes i anden halvdel af 2018.

Ændringerne vil tage højde for en del af den kritik af SI, som med regelmæssighed har været rejst, og som bl.a. går på, om det giver mening at have basisenheder for stofmængde (mol) og lysstyrke (candela), og om der burde være en basisenhed for vinkel.

Men selv om det nye SI på mange områder bliver mere logisk end det gamle, er der stadig en række svagheder knyttet til systemet, som har rod i den historiske udvikling gennem flere hundrede år.

Emner : Fysik
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Parcelhusgrunder, stenkast, rundetårne, skriveborde, stenkast per splitsekund, blåhvaler, armslængder, fodboldbaner:

journalistenheder.dk

24. apr 2009, ing.dk: Lynch: Ny nationalpatriotisk arealenhed.

29. jan 2016, ing.dk: Lynch: Journalistenheder og andre størrelser.

-

"Forskningsnyt":

12. jan. 2017, Vidste du det? Så mange hestekræfter har en hest.
Biler og hestekræfter hænger unægtelig sammen, men hvorfor egentligt det?
:
Citat: "...
Men på trods af måleenhedens navn svarer en hk ikke til det, heste i gennemsnittet kan yde. Faktisk ligger en hests ydeevne, afhængig af racen, mellem 2,5 hk og 10 hk.
..."

Mon hestekræfter mere præcist burde være navngivet krikkekræfter?

  • 3
  • 2

Udmærket med veldefinerede standarder, men der er stadig faktorer der ikke umiddelbart kan underlægges teorierne.

Når træ stadig handles i fod og tømmer skal det ses i lyset af snedkerne og tømrernes arbejde der stadig tager udgangspunkt i menneskets anatomi.

Eksempelvis beregnes trappers stigning ud fra formlen: 2 stød + 1 trin = 1 alen. Det forudsættes at stødene er ens. I centimeter er det 64cm. Umiddelbart et skævt mål, men overholdes målene, føles trappen behagelig at gå på. Formlen forudsætter også at trinet må ikke være under 1 fod, ellers er den trættende at gå på.

Nu er der nok nogle der vil protestere fordi de har hørt et andet tal. De har ikke uret, dog skal man huske på at i Danmark brugtes både sjællandske og lybske alen samtidig helt op til århundredeskiftet som gav en række variationer.

Vangerne var enten 8" eller 12" afhængig af hvor stejl trappen var, og hvilken belastning den var beregnet til. Sammen gav det den solideste konstruktion når trin og stød var tappet fast. At det samtidig opfattes som den mest harmoniske, gav bl.a. snedkere, træskærer og drejere nye muligheder for at give den gas.

1 alen = 12" som gav bedst udnyttelse af stammen, fordi man til trin foretrak spejlskåret træ med få langsgående samlinger, som igen minimerede risiko for knirken, fordi datidens huse var mere udsatte for årstidernes skiftende luftfugtighed.

De 12" giver som nævnt bedst udnyttelse, fordi man yderligere kunne vende de yderste spejlskårne planker og opskærer dem til planskårede lister. Som tommelfingerregel opnås den bedst udnyttelse ved at anvende formlen: 2 - 4 - 8, man fordobler eller halverer i opskæringen, så både planker, brædder og lister kan fremstilles som planskåret der gav flest anvendelsesområder.

En fordel ved at bruge tommer, fod, kvarter og alen er begrebet "cirka" I praksis var husene ikke helt mål faste, så det var hensigtsmæssigt at knibe hist og her for at få en harmonisk konstruktion. I praksis har det ingen indflydelse på komforten ved at gå på trappen hvis man afviger en smule fra førnævnte formel.

Der var også andre formler. Jeg har her kun medtaget de kendteste for illustrationens skyld, men formlerne for opskæring gælder for alt konstruktions- og møbeltræ.

Den største fordel ved at anvende tommer, fod, kvarter og alen ved træarbejder, er de simple formler der ikke svækker koncentrationen, da der i forvejen er rigeligt at holde øje med ved saven når det hele kører og emnet løbende vurderes.

  • 8
  • 0

En lille rettelse: 1 alen = 2 fod (') = 24 tommer (").
Disse gamle mål er jo meget menneskelige, og ligesom mennesker, så har de varieret lidt i størrelse fra område til område: En alen (cubit) skulle svare til afstanden fra albuen til spidsen af lillefingeren. En favn er så tre alen. Ligesom vi har 1 fod = 12 tommer, har vi så 1 tomme lig med 12 linjer ('''). De af os der har købt lampeglas til en gammel paraffin-lampe har stødt på dette mål.

  • 1
  • 0

Ja, det sløjfede jeg uden skrupler. Sjovt mål i øvrigt, for en skrupel betegner, ud over 1/12 linje, også et gammelt apotekermål på ca. 1,3 g. I det engelske (Imperial) system svarer det til 20 grains eller 1/3 af et drachm. 1 grain (U.S.) er defineret som 64,798918 mg eller 1/7000 lb.
En anden, og mindre alvorlig, menneskelig længdeenhed er 1 smoot opkaldt efter Oliver R. Smoot og svarende til hans højde 1,7 m. Formentlig kun brugt til at måle længden på Harvard Bridge (mellem Boston og Cambridge): 364,4 smoots +/- 1 øre. Oliver Smooth blev senere i øvrigt præsident for International Organization for Standardization.

  • 2
  • 0

Det har altid undret mig, hvorfor amerikanere og englændere stadig bruger mål, der ikke anvender de internationale mål efter decimalsystemet. Der er jo også brancher herhjemme som f.eks., tømrer, snedker, bådebygger, som i mange tilfælde, men ikke alle, stadig bruger alen, fod og tommer. Som havnefoged er jeg ofte ude for kontroverser, når havnepengene skal beregnes ud fra bådenes længde og bredde, der jo ofte er angivet i fod. Diskussionen med bådejerne går da ofte på, om det drejer sig om danske, engelske, franske eller andres "fødder", da vore takster er beregnet efter metersystemet. I regelen afgør jeg dog problemet med at "kunden har altid ret" med et skævt smil i øjet.
Men er der nogen, der kan få amerikanerne og englænderne til at rette ind? Det er da på tide, at de moderniserer deres mål. Måske skal jeg henvende mig til Trump, så kan han da lave noget fornuftigt.

  • 0
  • 0

Tja, verden er jo ret konservativ. Er man vant til gamle enheder, så hænger de ved. I Danmark så kan man stadigvæk høre folk bede om et halvt pund smør, og hos slagteren og hos grønthandleren er varerne skiltet med prisen per halve kilogram, dvs. per pund, ikke per kg.
Når det er sagt, så er det vel kun i USA, Myanmar og Liberia at det metriske system (SI) ikke er officielt indført. I 1988 vedtog den amerikanske Congress "the Omnibus Trade and Competitiveness Act". Her betragtes det metriske system som det foretrukne målesystem for "United States trade and commerce". Indenfor naturvidenskabeligt arbejde dominerer det metriske system også i USA. Hvor væktøjsmaskiner er vigtige, vil en overgang til metrisk standard antages at give unødige omkostninger, hvorfor tommestandarden hænger ved.

  • 0
  • 0

I har selvfølgelig ret. 1 fod = 12", og 1 alen = 2 fod. Det var mig der havde sjusket med korrekturen. Undskyld - det burde ikke forekomme på et forum for eksakt viden.

Målebegreberne bliver ikke mere overskuelige når vi bevæger os over i den typografiske verden. Forvirringen udspringer af de løse typer hvor hver bogtrykker eller skriftstøber havde deres egne mål, men udgangspunktet på den typografiske standardiseringen startede i 1737 i Frankrig.

Opdelingen var ens. 1 fod =12" hvor 2 tommer bestod af 12 cicero á 12 punkt. Patricer der dengang fandtes var en anelse for store til at passe med en fransk fod, så efter nogle justeringer, så endte 144 punkt med 2 tommer.

Cicero stammer fra fodstørrelsen på den franske konge, "Pied de Roi". Den var en anelse større end den engelske fod. Sidstnævnte gav grundlag for det engelske typografiske mål, Pica. Inddelingen var den samme, Pica = 12 punkt, men størrelsen var ikke den samme, hvilket gav nogle afledet effekter som selv ikke i dag er løst tilfredsstillende.

Andre steder i Europa havde man et andet udgangspunkt, så efterhånden opstod der et utal af skriftsystemer der ikke passede med noget andet. De kaldes ofte i daglig tale på det europæiske fastland for leipziger- eller frankfurtersystemer, da Tyskland havde længst erfaring med bogtryk med løse typer.

En banebrydende fornyelse kom, da tyskerne navngav de enkelte skriftgrader i punkt som ikke må forveksles med den fysisk indbyrdes størrelse. Navnene henviste til det samlede skriftbillede. Det var nu muligt at anvende samme begreb uanset regionale forskelle, fordi udviklingen i skrifttyper efter Johann Gutenbergs opfindelse af løse type næsten eksploderede.

I 1900 tallet sidste halvdel skete en fornyelse da fotosat blev udviklet og udbredt. Nu var man ikke længere afhængige af løse type som krævede individuel spatiering. Teksten blev mere kompakt, prøv at sammenligne dagens avis med en fra 1930'erne.

Desværre er den angelsaksiske tradition og ekspertise i typografi ikke så sofistikeret som den tysk domineret. Vi døjer stadig med deres knibningstabeller som erstatning for de klassiske tyske typografiske kneb som nedsætter lixtallet, hvor eksempelvis skydningens varianter ved valg mellem antikva og grotesk næsten er gået i glemmebogen.

  • 1
  • 0

danske, engelske, franske eller andres "fødder", da vore takster er beregnet efter metersystemet. I

I Gilleleje betales efter båddens bredde. Bredden opgives sjovt nok altid efter metersystemet.
Når det gælder pæle pladser, ville det være fair, hvis der var en pris på den pågældende plads.
Bådlængder i fod er noget rod, og der er da også gjort forsøg, desværre mislykkede, for at komme det til livs. Maxi 68, 77 og 95 er efter metersystemet og mindre end Maxi 34, som man fik sat en lidt længere hæk på, hvorefter den hed Maxi 1000.
Bianca lavede en 102. Lidt svært at forholde sig til idet Bianca 28 jo var mindre end Bianca 27.
Venø 40 hed naturligvis sådan fordi den havde 40 m2 sejl.
Elvstrøms 1/4, 1/2 og 3/4 tonnere har givetvis en eller anden betydning.
Jeannoe 34.2 Fødder med decimaler?

  • 0
  • 0

Jeg har gennemgået de nye definitioner og mener de kan bane vej for en bedre forståelse. Men jeg faldt over definitionen af meteren:

"The metre, symbol m, is the SI unit of length. It is defined by taking the fixed numerical value of the speed of light in vacuum c to be 299 792 458 when expressed in the unit m s^{-1}, where the second is defined in terms of the caesium frequency ∆vCs.

m = c/299792458
s = 30.663 318 ... c/∆vCs "

Problemet er, at s= 30.633 318 ikke er c/∆vCs (lysets hastighed/sekund) men ∆vCs/c eller sekund/lysets hastighed 9 192 631 770 / 299 792 458.

Jeg ved godt det er en draft, men det kan også være jeg har misforstået noget.

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten