FHSST 物理/单位/体系
这些单位是国际公认的，是我们使用的体系。从历史上看，这些单位基于在法国大革命时期发展起来的米制系统。
| 基本量 | 名称 | 符号 |
|---|---|---|
| 长度 | 米 | m |
| 质量 | 千克 | kg |
| 时间 | 秒 | s |
| 电流 | 安培 | A |
| 热力学温度 | 开尔文 | K |
| 物质的量 | 摩尔 | mol |
| 发光强度 | 坎德拉 | cd |
所有物理量都有单位，这些单位可以从表 1.1 中列出的 7 个基本单位构建（顺便说一下，选择这七个是任意的）。它们被称为基本单位，因为它们中的任何一个都不能表示为其他六个的组合。这类似于将一种语言分解成一组声音，所有单词都是由此产生的。从另一个角度来看，基本单位就像三种原色一样。所有其他颜色都可以用原色混合而成，但任何一种原色都不能通过混合其他两种原色而得到。
单位名称总是用小写字母开头（例如，米）。单位的符号（或缩写）也用小写字母开头，除非它们以科学家命名（例如，开尔文（K）和安培（A））。这条规则的例外是升，它的缩写可以是 L 或 l。
为了方便起见，基本单位的特定组合被赋予了特殊名称。这使得操作它们更容易，但将所有内容还原为基本单位总是正确的。表 1.2 列出了一些分配了特殊名称的 SI 基本单位组合的示例。如果公式在这个阶段看起来不熟悉，请不要担心——我们将在后面的章节中详细讨论每个公式（以及许多其他公式）！
能够正确地说出单位非常重要。例如，牛顿是千克米每秒平方（kg·m·s−2）的另一个名称，而千克米平方每秒平方（kg·m2·s−2）被称为焦耳。
| 量 | 公式 | 单位表示 在 |
名称 |
|---|---|---|---|
| 基本单位 | 组合 | ||
| 力 | m·a | kg·m·s−2 | N（牛顿） |
| 频率 | s−1 | Hz（赫兹） | |
| 功和能 | F·s | kg·m2·s−2 | J（焦耳） |
| 电势 | W/A | kg·m2·s−3·A−1 | V（伏特） |
处理单位的另一个重要方面是它们有时具有的前缀（前缀是在前面写的单词或字母，它们会改变意思）。千克（kg）就是一个简单的例子：1 kg 是 1000 g 或 . 将 103 和 g 放在一起，我们可以用前缀 k（千）替换 103。因此，k 代替了 103。顺便说一下，千克是唯一的，它是唯一一个包含前缀的 SI 基本单位。
对于 10 的许多次方都有前缀（表 1.3 列出了一组很大的前缀）。这组比你需要的大，但它可以作为一个很好的参考。前缀符号的大小写非常重要。在表中出现两次的字母，对于大于 1 的指数，用大写字母表示；对于小于 1 的指数，用小写字母表示。 应该学习以粗体显示的前缀。
| 前缀 | 符号 | 指数 | 前缀 | 符号 | 指数 |
|---|---|---|---|---|---|
| 尧 | Y | 1024 | 幺 | y | 10−24 |
| 泽 | Z | 1021 | 仄 | z | 10−21 |
| 艾 | E | 1018 | 阿 | a | 10−18 |
| 拍 | P | 1015 | 飞 | f | 10−15 |
| 太 | T | 1012 | 皮 | p | 10−12 |
| 吉 | G | 109 | 纳 | n | 10−9 |
| 兆 | M | 106 | 微 | µ | 10−6 |
| 千 | k | 103 | 毫 | m | 10−3 |
| 百 | h | 102 | 厘 | c | 10−2 |
| 十 | da | 101 | 分 | d | 10−1 |
另一个使用前缀的例子：
可以写成 1 mg（1 毫克）。
剩下的单位集，虽然我们不使用，但也是国际公认的，并且仍然被其他人使用。出于兴趣，我们只简要提及它们。
在这个体系中，长度的基本度量是厘米，重量是克，时间是秒。后来，米取代了厘米，千克取代了克。秒一直是时间的基准单位。这是一个简单的变化，但这意味着所有从这两个单位派生的单位都发生了变化。例如，力的单位和功的单位是不同的。这些单位最常用于天体物理学和原子物理学。
当电磁学起作用时，存在三个 CGS 系统，它们适应了每个理论认为基本的根本方程：电 CGS、磁 CGS 和组合的高斯系统。后者有一个优点，即相应的电现象和磁现象具有相同的单位和相关的方程。
它还有另一个优点，即方程中只有一个自然常数，即光速，而 SI 系统有两个。经验，即测量，表明只有一个常数。因此，高斯系统更“正确”。
这些单位系统也表明，基本单位的选择是任意的。在 SI 中，电流有一个基本单位，安培 [A]，从它派生出电荷的单位，库仑 [C]。高斯系统没有专门用于电的单位。它只是将两个带电粒子之间的力定律中的因子定义为 1 - 于是，单位 C 就消失了；esu（静电单位）可以从 g、cm、s 中推导出 - C 不能，它是 As，而 A 是基本的。
[同样的事情也可以对质量做，从而导致 kg 消失，只需将牛顿定律中的万有引力常数设为 1。然后，kg 将被 m 和 s 的组合取代。
这些单位（顾名思义）起源于罗马帝国制定度量衡的时代。其中一些后来被当地统治者修改。结果，不同的国家对每个量使用了不同的基本单位（时间除外）。英国在 1972 年放弃了罗马的度量衡和货币体系。一先令或索利德斯有 12 便士或代纳里，一英镑或利布拉有 20 先令，因此有 240 个“旧便士”，现在英镑或 GBP 中有 100 个新便士 - 这个大单位保持不变。英国还同时使用盎司和金衡制以及其他变化多端的当地度量衡，但在加入欧盟后，英国现在正式使用十进制 SI 单位进行所有测量。
虽然英国曾经使用类似于美国使用的英制公制系统，但重要的是要注意，两者之间存在一些差异，因为殖民者做了一些错误的假设，例如，因为一磅重量有 16 盎司，所以一品的液体也有 16 液体盎司，而罗马人和英国人定义了 20 液体盎司。这很重要，因为例如，在第二次世界大战期间，英国人以更大的英国计量单位的价格出售较小的美国加仑（8 品脱），造成了巨大的欺诈行为！
十进制公制系统诞生于 1791 年的法国，是在法国大革命之后。这后来演变为 MKS（米/千克/秒）系统，现在是国际单位制 (SI) 系统，它仍然接近早期法国系统。在不同的地方使用不同的单位会使有效的科学交流变得非常困难。这就是为什么科学界将 SI 单位作为其国际公认标准的原因。因此，SI 单位在几乎所有国际科学和技术应用中都占主导地位。
这是最复杂的单位选择。在此，最基本的已知量（例如光速）被设为 1。这种选择的论据是，所有其他量都应该从这些基本单位构建。这种单位系统在高能物理学和量子力学中使用。