SI併用単位

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SI併用単位(エスアイへいようたんい)とは、国際単位系 (SI) には属さないが、SI単位との併用が国際度量衡委員会 (CIPM) により認められている単位である[1]

SI基本単位やそれを組み立てたSI組立単位は、計算の際に単位の換算をしなくて済むという利点があり、全ての人がSI単位を使用することで、その利点がより発揮されることになる。しかし、実際にはいくつかの非SI単位が科学、技術、通商の分野で使用されており、それらは今後も使われ続けることが予想される。そのため、SIの国際文書ではそれらの非SI単位のうちのいくつかを「SI単位と併用できる非SI単位」として明示している。

SI併用単位[編集]

下記に、SI国際文書「国際単位系(SI)」第9版(2019年)第4章「SI単位と併用できる非SI単位(Non-SI units accepted for use with the SI Units )」の表8[2][3]で挙げられている15個の非SI単位の全てを列挙する。この表中の非SI単位は、SI単位との併用が認められる。なお、ガル(Gal)については、この表8の側方の欄外に掲げられているが、その意味するところは明らかではない。

SI単位と併用できる非SI単位
単位の名称 単位の記号 SI単位による値
時間 min 1 min = 60 s
h 1 h = 60 min = 3600 s
d 1 d = 24 h = 86 400 s
長さ 天文単位(a) au 1 au = 149 597 870 700 m
平面角および位相角 ° 1° = (π/180) rad
1′ = (1/60)° = (π/10 800) rad
(b) 1″ = (1/60)′ = (π/648 000) rad
面積 ヘクタール(c) ha 1 ha = 1 hm2 = 104 m2
体積 リットル(d) L, l[4] 1 L = 1 l = 1 dm3 = 103 cm3 = 10−3 m3
質量 トン(e) t 1 t = 103 kg
ダルトン(f) Da 1 Da = 1.660 539 066 60(50)× 10-27 kg[注 1][5]
エネルギー 電子ボルト(g) eV 1 eV = 1.602 176 634 × 10-19 J
比の対数 ネーパ(h) Np
ベル(h) B
デシベル(h) dB
(表の側方欄外)ガル(記号 Gal)は、測地学および地球物理学で重力加速度を表現するために用いられている加速度非SI単位である。1 Gal = 1 cm s-2 = 10-2 m s-2

(a)国際天文学連合(AIU)第28回総会の決定に拠る(決議B2、2012年)

(b)天文学など一部の利用分野では、微小角度は,as または ” の記号で表される秒角(平面角の秒),あるいは、それぞれ mas、µas、pas の記号で表されるミリ秒角、マイクロ秒角、ピコ秒角 で測定されている。秒角は平面角の秒の別称である。

(c) ヘクタールという単位とその記号 ha は1879年の国際度量衡委員会(議事録 1879, 41)で採択された.土地面積を表す際に使われる。

(d) リットルとその記号の小文字のl(エル)は1879年の国際度量衡委員会 (PV,1879, 41) により採択された.もう一つの記号大文字のLは,小文字のlと数字の1との混同による危険を避けるために,第16回CGPM(1979, 決議 6, CR 101,及びMetrologia, 1980, 16, 56-57)で採択された。

(e)トンとその記号 t は1879年の国際度量衡委員会で採択された(議事録 1879, 41)。この単位は、一部の英語圏の国で「メートルトン(metric ton)」と呼ばれている。

(f)ダルトン(Da)と統一原子質量単位(u)は,同じ単位の別称(と記号)で、静止して基底状態にある自由な炭素12原子の質量の1/12と等しい。表中のダルトンの値は、CODATA2018の推奨値である。

(g) 電子ボルトの大きさは,真空中において1Vの電位差を通過することにより電子が得る運動エネルギーである.電子ボルトは,しばしばSI接頭語を付して使われる。

(h) これらの単位を使用するときは,量の内容および基準とする値を特定しなければならない。

SI併用単位とSI接頭辞[編集]

SI接頭辞は,SI併用単位の一部とは併用できるが,時間の非SI単位とは併用できない[6]

以下のように使用される。

  • リットルとの併用:マイクロリットル(µL)・ミリリットル(mL)・キロリットル(kL)など
  • トンとの併用:キロトン(kt)、メガトン(Mt)など
  • ダルトンとの併用:ミリダルトン (mDa)、キロダルトン (kDa)、ギガダルトン (GDa)など
  • 電子ボルトとの併用:マイクロ電子ボルト(µeV)、ミリ電子ボルト(meV)、キロ電子ボルト(keV)、メガ電子ボルト(MeV)、ギガ電子ボルト(GeV)など

天文学では、秒角(平面角の秒)の記号として、「″」以外に、「as」を用いることがある。この場合、

  • 秒角との併用:ミリ秒角(mas)、マイクロ秒角(µas)、ピコ秒角(pas)など[注 2]

SI文書における位置づけの推移[編集]

SI国際文書において、「SI併用単位」の範囲は次のように改訂されてきた[7][8]

1970年(第1版)~1977年(第3版)[編集]

1970年(第1版)、1973年(第2版)、1977年(第3版)において、次のように規定されていた。これは1969年のCIPMの決定によるものである。

  • 併用単位: 分、時、日、度、分、秒、リットル、トン
  • 併用単位(実験的に得られるもの): 電子ボルト、原子質量単位、天文単位、パーセク

1981年(第4版)~1991年(第6版)[編集]

1981年(第4版)、1985年(第5版)、1991年(第6版)においては、次のようになった。

  • 併用単位: 分、時、日、度、分、秒、リットル、トン
  • 併用単位(実験的に得られるもの): 電子ボルト、原子質量単位 (天文単位、パーセクが削除された。)

1998年(第7版)[編集]

1998年の第7版においては、次のようになった。これは1996年のCIPMの決定によるものである。

  • 併用単位: 分、時、日、度、分、秒、リットル、トン、ネーパ、ベル (ネーパとベルが追加された。)
  • 併用単位(実験的に得られるもの): 電子ボルト、原子質量単位、天文単位 (天文単位が復活した。)

2006年(第8版)[編集]

2006年の第8版においては、次のようになった。これは2004年のCIPMの決定によるものである。

  • 併用単位: 分、時、日、度、分、秒、ヘクタール、リットル、トン(ネーパとベルが削除され、ヘクタールが追加された。)

 ただし、ネーパ、ベル、デシベルの3つは、SI単位とは考えられていないが表8に記載されており、CIPMによりSI単位との併用が認められている[9]

  • 併用単位(実験的に得られるもの): 電子ボルト、ダルトン、統一原子質量単位、天文単位

   (ダルトンが追加された。原子質量単位の名称が統一原子質量単位となった。ただし、ダルトンと統一原子質量単位は同じ単位であり、名称と単位記号が異なるだけである。)

2019年(第9版、現行版)[編集]

2019年の第9版においては、次のようになり、SI併用単位の扱いが一新された[10]。 1970年以来の「実験的に得られる併用単位」のカテゴリーが廃止され、「併用単位」のカテゴリーに一括された。

  • 併用単位: 分、時、日、天文単位、度、分、秒、ヘクタール、リットル、トン、ダルトン、電子ボルト、ネーパ、ベル、デシベル

 (天文単位、ダルトン、電子ボルトが実験的に得られるものから移動された。ダルトンと統一原子質量単位は名称と単位記号が異なる同一の単位でありダルトンに統一された。ネーパとベルが復活し、デシベルが追加された)

  • 併用単位(実験的に得られるもの): このカテゴリーそのものが廃止された。

その他の非SI単位の削除[編集]

第8版(2006年)のSI国際文書「国際単位系(SI)」(廃版)では、その第4章において「SIと併用される非SI単位,及び基礎定数をよりどころとする単位」として、SI併用単位とは別に表7、表8、表9に様々な非SI単位が掲げられていたが、それらは第9版(2019年)ではすべて削除された。削除された単位については、非SI単位を参照のこと。

なお、表7、表8、表9の非SI単位のうち、天文単位ダルトン電子ボルトネーパベルデシベルの6単位(およびガル)は、第9版上の「SI併用単位」に格上げされた。

脚注[編集]

[編集]

  1. ^ BIPMによる原表では当初はCODATA2014の数値が掲げられていたが、その後、CODATA2018の数値に差し替えられた。
  2. ^ SI併用単位の表の注(b)のとおり

出典[編集]

  1. ^ SI国際文書第9版(2019)、p.114
  2. ^ SI国際文書第9版(2019)、表8 SI単位と併用できる非SI単位、pp.114-115
  3. ^ The International System of Units(SI) 9th edition 2019 Bureau International des Poids et Mesures, 2019-05-20, pp.145-146
  4. ^ リットル#記号のゆれ
  5. ^ unified atomic mass unit The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty. US National Institute of Standards and Technology. 2019-05-20. 2018 CODATA recommended values
  6. ^ SI国際文書第9版(2019)、p.114
  7. ^ SI Brochure: The International System of Units (SI) Previous editions of the SI Brochure, BIPM
  8. ^ SI国際文書における該当ページは以下の通りである。
    • 1970年(第1版), p.14(仏語版)
    • 1973年(第2版), p.14(仏語版)
    • 1977年(第3版), pp.14-15(仏語版)
    • 1981年(第4版), p.17(仏語版)
    • 1985年(第5版), p.75(英語版)
    • 1991年(第6版), p.79(英語版)
    • 1998年(第7版), pp.104-106(英語版)
    • 2006年(第8版), pp.123-126(英語版)
    • 2019年(第9版), pp.145-146(英語版)
  9. ^ 2006年(第8版), p.127(英語版)
  10. ^ SI Brochure: The International System of Units (SI) The International System of Units - 9th editon - Text in English, BIPM

参考文献[編集]