Ein Einheitensystem , auch bekannt als Messsystem , ist eine Sammlung von Maßeinheiten und den dazugehörigen Regeln. Messsysteme waren historisch gesehen wichtig, reguliert und definiert für wissenschaftliche und wirtschaftliche Zwecke . Beispiele hierfür sind das Internationale Einheitensystem ( SI , die moderne Form des metrischen Systems ), das britische angloamerikanische Maßsystem und das US-amerikanische Maßsystem .

Geschichte

In der Antike wurden Maßeinheiten lokal definiert: Die verschiedenen Einheiten konnten unabhängig voneinander anhand der Länge des Daumens eines Königs oder der Größe seines Fußes, der Schrittlänge, der Armlänge oder vielleicht des Gewichts von Wasser in einem Fass bestimmter Größe festgelegt werden, das wiederum in Händen und Knöcheln gemessen wurde . Das verbindende Merkmal war, dass es eine Definition gab, die auf einem Standard basierte. Schließlich wichen Ellen und Schritte „gebräuchlichen Einheiten“, um den Bedürfnissen von Händlern und Wissenschaftlern gerecht zu werden.

Die Präferenz für ein universelleres und einheitlicheres System verbreitete sich erst allmählich mit dem Wachstum des internationalen Handels und der Wissenschaft. Die Umstellung eines Messsystems ist kurzfristig mit Kosten verbunden, was häufig zu Widerstand gegen eine solche Änderung führt. Der erhebliche Nutzen der Umstellung auf ein rationaleres und international einheitliches Messsystem wurde von Wissenschaftlern, Ingenieuren, Unternehmen und Politikern erkannt und gefördert, was dazu geführt hat, dass der Großteil der Welt ein allgemein anerkanntes metrisches System übernommen hat.

Die Französische Revolution brachte das metrische System hervor , das sich weltweit verbreitete und die meisten gebräuchlichen Maßeinheiten ersetzte. In den meisten Systemen sind Länge (Entfernung), Masse und Zeit Basisgrößen .

Spätere wissenschaftliche Entwicklungen zeigten, dass sich elektromagnetische Größen wie elektrische Ladung oder elektrischer Strom hinzufügen ließen, um die Menge der Basisgrößen zu erweitern. Gaußsche Einheiten haben nur Länge, Masse und Zeit als Basisgrößen, ohne eine separate elektromagnetische Dimension. Andere Größen wie Leistung und Geschwindigkeit werden von den Basisgrößen abgeleitet: Geschwindigkeit ist beispielsweise die zurückgelegte Strecke pro Zeiteinheit. Historisch gesehen wurde für dieselbe Größenart eine Vielzahl von Einheiten verwendet. In unterschiedlichen Kontexten wurde Länge in Zoll , Fuß , Yard , Faden , Ruten , Ketten , Furlongs , Meilen , Seemeilen , Stadien und Meilen gemessen , wobei die Umrechnungsfaktoren nicht auf Zehnerpotenzen basierten.

Im metrischen System und anderen modernen Einheitensystemen werden die zugrundeliegenden Beziehungen zwischen Größen, wie sie in physikalischen Formeln wie den Newtonschen Bewegungsgesetzen ausgedrückt sind, genutzt, um eine kleine Anzahl von Basisgrößen auszuwählen. Für jede dieser Größen wird eine Einheit definiert, von der alle anderen Einheiten abgeleitet werden können. Sekundäre Einheiten (Vielfache und Bruchteile) werden aus diesen Basis- und abgeleiteten Einheiten durch Multiplikation mit Zehnerpotenzen gebildet. Beispielsweise entspricht ein Meter als Längeneinheit 1000 Millimetern oder 0,001 Kilometern.

Aktuelle Praxis

Die Umstellung auf das metrische System ist in den meisten Ländern vollständig oder nahezu vollständig.

Die US-amerikanischen Maßeinheiten sind in den Vereinigten Staaten weiterhin weit verbreitet und werden auch in Liberia in gewissem Maße verwendet . In Myanmar werden traditionelle burmesische Maßeinheiten genutzt , wobei ein teilweiser Übergang zum metrischen System stattfindet. In Kanada kommen US-amerikanische Einheiten aufgrund des hohen Handelsvolumens mit den USA nur in begrenztem Umfang zum Einsatz. Trotz der formellen Umstellung Kanadas auf das metrische System werden auch weiterhin beträchtliche imperiale Maßeinheiten verwendet.

Eine Reihe anderer Rechtsordnungen haben Gesetze, die in bestimmten oder allen Kontexten andere Messsysteme vorschreiben oder zulassen, wie beispielsweise das Vereinigte Königreich, dessen Straßenverkehrsgesetzgebung beispielsweise nur Entfernungsschilder mit imperialen Einheiten (Meilen oder Yards) zulässt [ 1 ] oder Hongkong. [ 2 ]

In den Vereinigten Staaten werden metrische Einheiten in der Wissenschaft, häufig beim Militär und teilweise auch in der Industrie verwendet. Im US-Haushalt werden hauptsächlich die US-amerikanischen Standardeinheiten genutzt, obwohl einige metrische Umformulierungen (wie Teelöffel und Esslöffel) stillschweigend weit verbreitet sind. Im Bereich der Ernährung schreibt die FDA die Verwendung metrischer Definitionen der Standardeinheiten auf Verpackungen vor. [ 3 ] Im Einzelhandel ist der Liter eine gängige Volumeneinheit, insbesondere auf Getränkeflaschen, und für Medikamente werden Milligramm anstelle von Grain verwendet.

Einige andere, nicht zum SI-System gehörende Einheiten sind international noch immer gebräuchlich, wie beispielsweise Seemeilen und Knoten in der Luft- und Schifffahrt sowie Fuß für die Flughöhe von Flugzeugen.

Metrisches System

Eine Babyflasche, die in drei Maßsystemen misst – metrisch, imperial (GB) und US-amerikanisch.

Die metrischen Einheitensysteme haben sich seit der Einführung des ersten klar definierten Systems in Frankreich im Jahr 1795 weiterentwickelt. Im Zuge dieser Entwicklung hat sich die Verwendung dieser Systeme in der ganzen Welt verbreitet, zunächst in nicht-englischsprachigen Ländern und dann in englischsprachigen Ländern.

Vielfache und Teiler metrischer Einheiten stehen in Beziehung zueinander durch Zehnerpotenzen und werden mit Präfixen benannt . Diese Beziehung ist mit dem Dezimalsystem kompatibel und trägt wesentlich zur Benutzerfreundlichkeit metrischer Einheiten bei.

Im frühen metrischen System gab es zwei Basiseinheiten: den Meter für die Länge und das Gramm für die Masse. Alle anderen Längen- und Masseneinheiten sowie alle Flächen- und Volumeneinheiten und abgeleitete Einheiten wie die Dichte wurden von diesen beiden Basiseinheiten abgeleitet.

Mesures usuelles ( französisch für gebräuchliche Maße ) waren ein Messsystem, das als Kompromiss zwischen dem metrischen System und traditionellen Maßeinheiten eingeführt wurde. Es wurde in Frankreich von 1812 bis 1839 verwendet.

Es wurden verschiedene Varianten des metrischen Systems verwendet. Dazu gehören Gravitationssysteme , das in der Wissenschaft gebräuchliche Zentimeter-Gramm-Sekunden-System (CGS), das ehemals in der UdSSR verwendete Meter-Tonnen-Sekunden-System (MTS) und das Meter-Kilogramm-Sekunden-System (MKS). In einigen Ingenieurdisziplinen, wie beispielsweise im computergestützten Design , wird auch das Millimeter-Gramm-Sekunden-System (MMGS) verwendet. [ 4 ]

Der aktuelle internationale Standard für das metrische System ist das Internationale Einheitensystem ( Système international d'unités oder SI). Es handelt sich um ein System, in dem alle Einheiten durch sieben Basiseinheiten ausgedrückt werden können. Die SI-Basiseinheiten sind Meter , Kilogramm , Sekunde , Ampere , Kelvin , Mol und Candela .

Britische imperiale und US-amerikanische gewohnheitsmäßige Einheiten

Sowohl die britischen als auch die US-amerikanischen Maßeinheiten leiten sich von älteren englischen Einheiten ab . Die britischen Maßeinheiten wurden hauptsächlich im ehemaligen Britischen Weltreich und im Commonwealth verwendet , sind aber in all diesen Ländern weitgehend durch das metrische System ersetzt worden. Sie werden im Vereinigten Königreich noch für einige Anwendungen genutzt, sind aber in kommerziellen , wissenschaftlichen und industriellen Bereichen größtenteils durch das metrische System verdrängt worden. Die US-amerikanischen Maßeinheiten sind jedoch in den Vereinigten Staaten nach wie vor das Hauptmesssystem . Obwohl einige Schritte in Richtung Metrifizierung unternommen wurden (hauptsächlich in den späten 1960er und frühen 1970er Jahren), behaupten sich die US-amerikanischen Maßeinheiten aufgrund der umfangreichen industriellen Infrastruktur und der wirtschaftlichen Entwicklung weiterhin stark.

Obwohl das britische imperiale und das US-amerikanische Maßsystem eng verwandt sind, bestehen einige Unterschiede . Längen- und Flächeneinheiten ( Zoll , Fuß , Yard , Meile usw.) sind seit der Annahme des Internationalen Yard- und Pfundabkommens identisch ; die USA und ehemals Indien behielten jedoch ältere Definitionen für Vermessungszwecke bei. Dies führte beispielsweise zur Einführung des US-amerikanischen Vermessungsfußes . Die Avoirdupois- Einheiten für Masse und Gewicht unterscheiden sich bei Einheiten über einem Pfund (lb). Das britische imperiale System verwendet einen Stone von 14 lb, ein Long Centweight von 112 lb und eine Long Ton von 2.240 lb. Der Stone ist in den USA keine gebräuchliche Gewichtseinheit. Das US-amerikanische Maßsystem verwendet das Short Centweight von 100 lb und die Short Ton von 2.000 lb.

Der auffälligste Unterschied zwischen diesen Systemen liegt in ihren Volumeneinheiten. Eine britische Flüssigunze (28,4130625 ml) ist 3,924 % kleiner als die US- Flüssigunze (fl oz) mit 29,5735295625 Millilitern (ml). Da jedoch 16 US-Flüssigunzen einem US- Pint und 20 britische Flüssigunzen einem britischen Pint entsprechen, ist das britische Pint 20,095 % größer als ein US-Pint. Dasselbe gilt für Gills , Quarts und Gallonen : Sechs US-Gallonen (22,712470704 l) sind nur 0,08 % weniger als fünf britische Gallonen (22,73045 l).

Das Avoirdupois -System diente als allgemeines System für Masse und Gewicht. Daneben existierten das Troy- und das Apothekersystem . Das Troy-Gewicht wurde üblicherweise für Edelmetalle , Schwarzpulver und Edelsteine ​​verwendet . Die Troy-Unze ist die einzige heute noch gebräuchliche Einheit dieses Systems und wird für Edelmetalle verwendet. Obwohl die Troy-Unze größer ist als ihr Avoirdupois-Äquivalent, ist das Pfund kleiner. Das veraltete Troy-Pfund war in 12 Unzen unterteilt, im Gegensatz zu den 16 Unzen pro Pfund im Avoirdupois-System. Das Apothekersystem wurde traditionell in der Pharmakologie verwendet , ist aber inzwischen durch das metrische System ersetzt worden. Es verwendete zwar dasselbe Pfund und dieselbe Unze wie das Troy-System, jedoch mit anderen Unterteilungen.

Natürliche Einheiten

Natürliche Einheiten sind Maßeinheiten, die mithilfe universeller physikalischer Konstanten so definiert sind, dass ausgewählte physikalische Konstanten den Zahlenwert eins annehmen, wenn sie in diesen Einheiten ausgedrückt werden. Sie werden so genannt, weil ihre Definition ausschließlich auf Naturgesetzen und nicht auf menschlichen Konstrukten beruht. Je nach Wahl der Konstanten sind verschiedene Systeme natürlicher Einheiten möglich.

Einige Beispiele lauten wie folgt:

Währungseinheiten

Eine Maßeinheit für Geld wird in der Wirtschaftswissenschaft als Recheneinheit und in der Buchhaltung als Maßeinheit bezeichnet . [ 5 ] Üblicherweise handelt es sich dabei um eine von einem Land ausgegebene Währung oder einen Bruchteil davon; beispielsweise den US-Dollar und den US-Cent ( 1/100 eines Dollars) oder den Euro und den Euro-Cent.

ISO 4217 ist der internationale Standard, der dreistellige Codes (auch Währungscode genannt) zur Definition der Währungsnamen beschreibt, die von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) festgelegt wurden.

Historische Messsysteme

Im Laufe der Geschichte wurden viele offizielle Messsysteme verwendet. Obwohl sie heute nicht mehr offiziell gebräuchlich sind, werden einige dieser gebräuchlichen Systeme gelegentlich im Alltag verwendet, beispielsweise beim Kochen .

Afrika

Asien

Noch immer im Einsatz:

Europa

Nordamerika

Südamerika

Uralt

Siehe auch

Anmerkungen und Verweise

  1. ^ „Statutory Instrument 2002 No. 3113 The Traffic Signs Regulations and General Directions 2002“ . Her Majesty's Stationery Office (HMSO). 2002. Abgerufen am 18. März 2010 .
  2. ^ Hongkonger Gewichts- und Maßverordnung
  3. ^ Programm für Lebensmittel (01.10.2024). „Leitfaden für die Industrie: Richtlinien zur Bestimmung metrischer Äquivalente von Haushaltsmaßen“ . www.fda.gov . Abgerufen am 08.05.2026 .
  4. ^ „Einheiten- und Bemaßungsstandard – 2021 – SOLIDWORKS-Hilfe“ . help.solidworks.com . Abgerufen am 11.01.2024 .
  5. ^ Forschungsinitiative zu Rechnungslegungsstandards: Die Frage der Rechnungslegungseinheit
  6. ^ M. Ismail Marcinkowski, Maße und Gewichte in der islamischen Welt. Eine englische Übersetzung des Handbuchs „Islamische Maße und Gewichte“ von Professor Walther Hinz , mit einem Vorwort von Professor Bosworth, FBA Kuala Lumpur, ISTAC, 2002, ISBN 983-9379-27-5. Dieses Werk ist eine kommentierte Übersetzung eines Werks des verstorbenen deutschen Orientalisten Walther Hinz in deutscher Sprache, veröffentlicht im Handbuch der Orientalistik , erste Abteilung, Ergänzungsband I, Heft 1, Leiden, Niederlande: EJ Brill, 1970.

Bibliographie

  • Tavernor, Robert (2007), Smoot's Ear: The Measure of Humanity , ISBN 0-300-12492-9