SI-järjestelmä uudistuu – mittaustarkkuus paranee

17.5.2019
SI-järjestelmä muuttuu kaikkialla Maailman metrologiapäivänä 20.5.2019. VTT MIKES toimii Suomen kansallisena metrologialaitoksena ja vastaa SI-järjestelmän toteutuksesta Suomessa. 20.5.2019 alkaen kaikki SI-järjestelmän suureet määritellään luonnonvakioiden avulla.

SI-järjestelmän perusyksiköt eivät muutu uudistuksessa. Ne ovat edelleen kilogramma, metri, sekunti, ampeeri, kelvin, mooli ja kandela. Metri, sekunti ja kandela on jo aiemmin määritelty luonnossa esiintyvien vakioiden avulla, joten niiden määritelmät säilyvät periaatteessa samoina. Kilogramma, ampeeri, kelvin ja mooli määritellään uudistuksen myötä luonnonvakioiden avulla, mutta niidenkin suuruus pysyy samana. Ero aiempaan on siinä, että uudessa SI-järjestelmässä kaiken pohjana on seitsemän luonnonvakiota, joille on annettu tarkat lukuarvot (eli niillä ei ole epävarmuutta) ja joiden avulla määritetään kaikki seitsemän perusyksikköä.  Toinen muutos on se, että perusyksiköiden toteutustapa ei enää sisälly määritelmään vaan siitä annetaan erilliset ohjeet.

 

Alla on lueteltu perusyksiköt ja niiden määrittämisessä 20.5.2019 alkaen käytetyt luonnonvakiot.

  • metri, valon nopeus tyhjiössä c
  • kilogramma, Planckin vakio h
  • sekunti, 133Cs-atomin perustilan ylihienorakennesiirtymän taajuus
  • ampeeri, alkeisvaraus e
  • kelvin, Bolztmannin vakio k
  • mooli, Avogadron vakio NA
  • kandela, valotehokkuus Kcd monokromaattisen säteilyn taajuudella 540 × 1012 Hz

Yksiköiden sitominen luonnossa esiintyviin vakioihin mahdollistaa yksiköiden toteuttamisen aina tarkimmalla mahdollisella tavalla. Nykyiset fyysiseen kappaleeseen ja materiaaliominaisuuksiin perustuvat määritelmät rajoittavat saavutettavaa tarkkuutta.

 

Uudistuksella on välittömiä vaikutuksia esimerkiksi lainsäädäntöön (EU direktiivi), standardeihin ja opetusmateriaaleihin kouluissa, korkeakouluissa ja yliopistoissa. Uudistus vaikuttaa myös kansallisiin metrologialaitoksiin, mutta kansallisten metrologialaitosten palvelujen käyttäjiin, kuten kalibrointi- ja testauslaboratorioihin uudistus ei suoraan vaikuta. Uudistus ei vaikuta MIKESin eikä akkreditoitujen laboratorioiden antamien kalibrointitodistusten voimassaoloon tai käytettävyyteen.

 

Lisätietoa SI-järjestelmästä on esimerkiksi VTT MIKESin nettisivuilla www.mikes.fi ja BIPM:n nettisivuilla www.bipm.org/en/measurement-units/rev-si/.

Teksti: Martti Heinonen ja Katja Vahtikari

jäljitettävyys; SI-järjestelmä