Satuan pokok SI

tujuh satuan pengukuran yang mendefinisikan sistem metrik

Satuan pokok SI atau satuan dasar SI adalah beberapa satuan pengukuran baku yang didefinisikan dalam Sistem Satuan Internasional (SI) untuk ketujuh besaran pokok yang termasuk dalam sistem yang saat ini dikenal sebagai Sistem Besaran Internasional. Satuan-satuan tersebut menjadi dasar penurunan (derivasi) untuk satuan-satuan lainnya yang termasuk dalam satuan turunan SI. Satuan-satuan pokok SI tersebut di antaranya adalah detik sebagai satuan untuk waktu, meter untuk panjang, kilogram untuk massa, ampere untuk arus listrik, kelvin untuk suhu, mol untuk jumlah zat, dan kandela untuk intensitas cahaya. Satuan pokok SI menjadi bagian yang fundamental dari ilmu metrologi, dan dengan demikian menjadi fondasi bagi ilmu pengetahuan dan teknologi modern.

Nama dan simbol untuk satuan pokok SI ditulis dengan huruf kecil, kecuali untuk simbol dari satuan-satuan yang berasal dari nama orang ditulis dengan huruf kapital. Contohnya, meter memiliki simbol m, tetapi kelvin memiliki simbol K karena satuan ini dinamai berdasarkan tokoh Lord Kelvin, dan ampere dengan simbol A dinamai berdasarkan André-Marie Ampère.

Sejumlah satuan lainnya, seperti liter, satuan astronomi, dan elektronvolt, secara resmi bukanlah bagian dari SI, tetapi diterima penggunaannya di dalam SI.

DefinisiSunting

Pada tanggal 20 Mei 2019, sebagai tahap terakhir dalam proses redefinisi satuan pokok SI 2019, BIPM secara resmi mengumumkan definisi satuan yang baru, dan menggantikan definisi satuan pokok SI sebelumnya.

Satuan pokok SI
Nama Simbol Besaran Definisi resmi per-2019[1] Asal-usul historis dan dasar kebenaran Simbol
dimensi
detik s waktu "Detik, yang disimbolkan dengan s, adalah satuan waktu dalam SI. Satuan ini didefinisikan dengan memperoleh nilai numerik tetap dari frekuensi sesiumνCs, yaitu frekuensi transisi hiperhalus pada keadaan dasar dari atom sesium-133 yang tidak mengalami perturbasi, sebesar 9.192.631.770 bila dinyatakan dalam satuan Hz yang sebanding dengan s−1."[1] Sehari dibagi menjadi 24 jam, setiap jam dibagi menjadi 60 menit, dan setiap menit dibagi menjadi 60 detik.
Satu detik sama dengan 124 × 60 × 60 hari. Secara historis "hari" didefinisikan sebagai hari matahari rata-rata, yaitu waktu rata-rata di antara dua kejadian tengah hari yang nyata pada lokasi tertentu secara berturut-turut.
T
meter m panjang "Meter, yang disimbolkan dengan m, adalah satuan panjang dalam SI. Satuan ini didefinisikan dengan memperoleh nilai numerik tetap dari laju cahaya dalam ruang hampa c sebesar 299.792.458 bila dinyatakan dalam satuan m⋅s−1, dengan definisi detik yang ditentukan berkenaan dengan frekuensi sesium ∆νCs."[1] 110.000.000 jarak dari garis khatulistiwa Bumi hingga ke Kutub Utara yang diukur pada busur meridian yang melewati Paris. L
kilogram kg massa "Kilogram, yang disimbolkan dengan kg, adalah satuan massa dalam SI. Satuan ini didefinisikan dengan memperoleh nilai numerik tetap dari konstanta Planck h sebesar 6,62607015×10−34 bila dinyatakan dalam satuan J⋅s yang sebanding dengan kg⋅m2⋅s−1, dengan definisi meter dan detik yang ditentukan berkenaan dengan c dan ∆νCs."[1] Massa satu liter air pada suhu es ketika mencair. Satu liter sama dengan seperseribu meter kubik. M
ampere A arus listrik "Ampere, yang disimbolkan dengan A, adalah satuan arus listrik dalam SI. Satuan ini didefinisikan dengan memperoleh nilai numerik tetap dari muatan listrik partikel e sebesar 1,602176634×10−19 bila dinyatakan dalam satuan C yang sebanding dengan A⋅s, dengan definisi detik yang ditentukan berkenaan dengan ∆νCs."[1] "Ampere Internasional" yang asli didefinisikan secara elektrokimiawi sebagai arus listrik yang dibutuhkan untuk mengendapkan 1,118 miligram perak per detik dari larutan perak nitrat. Dibandingkan dengan "ampere SI", selisihnya adalah 0,015%.
Definisi terbaru sebelum tahun 2019 adalah: "Ampere merupakan arus konstan yang, jika disusun pada dua konduktor lurus yang paralel dengan panjang tak terhingga, dengan penampang melintang yang dapat diabaikan, serta ditempatkan 1 m terpisah dalam ruang hampa, akan menghasilkan gaya di antara kedua konduktor ini yang sama dengan 2×10−7 newton per meter panjang." Definisi tersebut menghasilkan konstanta permeabilitas vakum yang didefinisikan sebagai sebagai
μ0 = 4π×10−7 H/m atau N/A2 atau T⋅m/A atau Wb/(A⋅m) or Vs/(A⋅m)
I
kelvin K suhu termodinamika "Kelvin, yang disimbolkan dengan K, adalah satuan suhu termodinamika dalam SI. Satuan ini didefinisikan dengan memperoleh nilai numerik tetap dari konstanta Boltzmann k sebesar 1,380649×10−23 bila dinyatakan dalam satuan J⋅K−1 yang sebanding dengan kg⋅m2⋅s−2⋅K−1, dengan definisi kilogram, meter, dan detik yang ditentukan berkenaan dengan h, c, dan ΔνCs."[1] Skala Celsius: skala Kelvin menggunakan derajat Celsius sebagai kenaikan satuannya[a], tetapi merupakan skala termodinamika (0 K adalah nol mutlak). Θ
mol mol jumlah zat "Mol, yang disimbolkan dengan mol, adalah satuan jumlah zat dalam SI. Satu mol mengandung persis 6,02214076×1023 entitas elementer. Bilangan tersebut, yang disebut bilangan Avogadro, merupakan nilai numerik tetap dari konstanta Avogadro NA bila dinyatakan dalam satuan mol−1.

Jumlah zat, yang disimbolkan dengan n, pada suatu sistem adalah ukuran jumlah entitas elementer tertentu. Entitas elementer tersebut dapat berupa atom, molekul, ion, elektron, partikel lainnya, atau sekelompok partikel tertentu."[1]

Massa atom relatif atau massa molekul relatif dibagi konstanta massa molar, 1 g/mol. N
kandela cd intensitas cahaya "Kandela, yang disimbolkan dengan cd, adalah satuan SI untuk intensitas cahaya pada arah tertentu. Satuan ini didefinisikan dengan memperoleh nilai numerik tetap dari efikasi cahaya oleh radiasi monokromatik pada frekuensi 540×1012 Hz, Kcd, sebesar 683 bila dinyatakan dalam satuan lm⋅W−1 yang sebanding dengan cd⋅sr⋅W−1 atau cd⋅sr⋅kg−1⋅m−2⋅s3, dengan definisi kilogram, meter, dan detik yang ditentukan berkenaan dengan h, c dan ΔνCs."[1] Candlepower, yang didasarkan pada cahaya yang dipancarkan dari lilin yang menyala dengan ciri-ciri umum. J
Nama Simbol Besaran Definisi resmi per-2019[1] Asal-usul historis dan dasar kebenaran Simbol
dimensi
Catatan
  1. ^ Maksudnya ialah perbandingan untuk setiap kenaikan atau penurunan satuan °C dan K adalah 1:1, dengan kata lain setara. Sebagai bukti, selisih suhu untuk titik didih air dan titik beku air pada satuan °C dan K adalah sama, yaitu 100.

Redefinisi satuan pokok SI 2019Sunting

 
SI Baru: Dependensi definisi dari satuan SI pada konstanta fisika dengan nilai numerik yang tetap dan satuan pokok lainnya.
 
Sistem SI setelah tahun 1983, tetapi sebelum redefinisi 2019: Dependensi definisi dari suatu satuan pokok pada satuan pokok lainnya (sebagai contoh, meter didefinisikan sebagai jarak yang dilalui oleh cahaya dalam sepersekian detik tertentu), dengan konstanta alam dan artefak yang digunakan untuk mendefinisikan satuan-satuan tersebut (seperti massa dari IPK untuk mendefinisikan kilogram).

Definisi baru untuk satuan pokok disetujui pada tanggal 16 November 2018, dan berlaku mulai pada tanggal 20 Mei 2019. Definisi untuk satuan pokok telah diubah beberapa kali sejak Konvensi Meter pada tahun 1875, dan satuan pokok yang baru telah ditambahkan beberapa kali. Sejak redefinisi meter pada tahun 1960 dan sebelum redefinisi pada tahun 2019, kilogram menjadi satu-satunya satuan yang masih didefinisikan secara langsung berdasarkan artefak fisik dan bukan properti alam. Hal ini menyebabkan sejumlah satuan pokok SI yang lainnya didefinisikan secara tidak langsung dalam hal massa oleh artefak yang sama. Mol, ampere, dan kandela terhubung melalui definisi mereka dengan massa Purwarupa Kilogram Internasional, sebuah silinder platinairidium yang kira-kira berukuran seperti bola golf dan disimpan dalam sebuah lemari besi di dekat kota Paris.

Pendefinisian kilogram berdasarkan konstanta fundamental telah menjadi tujuan sejak lama di dalam penelitian metrologi, sama seperti satuan meter yang sekarang telah didefinisikan berdasarkan laju cahaya. Konferensi Umum untuk Ukuran dan Timbangan ke-21 (CGPM, 1999) menempatkan upaya tersebut pada tingkat resmi, dan merekomendasikan "bahwa laboratorium-laboratorium nasional melanjutkan upaya mereka untuk menyempurnakan eksperimen yang dapat menghubungkan satuan massa dengan konstanta fundamental atau atomik dengan tujuan ke arah redefinisi kilogram di masa depan". Dua kemungkinan menarik perhatian khusus, yaitu konstanta Planck dan bilangan Avogadro.

Pada tahun 2005, Komite Internasional untuk Ukuran dan Timbangan (CIPM) menyetujui persiapan untuk mendefinisikan ulang kilogram, ampere, dan kelvin, serta melihat kemungkinan untuk mendefinisikan ulang mol berdasarkan bilangan Avogadro.[2] CGPM ke-23 (2007) memutuskan untuk menunda segala perubahan formal hingga konferensi umum selanjutnya pada tahun 2011.[3]

Dalam sebuah catatan kepada CIPM pada bulan Oktober 2009,[4] Ian Mills, Presiden Komite Konsultatif untuk Satuan CIPM (Consultative Committee – Units, CCU) menyusun katalog tentang ketidakpastian dari konstanta fisika fundamental menurut definisi dan nilainya pada saat tersebut di dalam definisi baru yang sedang diusulkan. Dia mendesak CIPM untuk menyetujui usulan perubahan untuk definisi kilogram, ampere, kelvin, dan mol agar merujuk pada nilai konstanta fundamental, seperti konstanta Planck (h), muatan elektron (e), konstanta Boltzmann (k), dan bilangan Avogadro (NA).[5] This approach was approved in 2018, only after measurements of these constants were achieved with sufficient accuracy.

Lihat pulaSunting

ReferensiSunting

Pranala luarSunting