Nazioarteko Unitate Sistema

Nazioarteko Unitate Sistema, laburturik SI sistema izenez ezagutzen dena, munduan zehar gehien erabiltzen den unitate-sistema da. Are gehiago, ia munduko lurralde guztietan ofizialki onartuta dago, Ameriketako Estatu Batuetan (AEB), Liberian eta Birmanian izan ezik.

Hizkuntza guztietan erabiltzen da SI sigla edo laburdura, frantsesezko hasierako «Système International d’unités» izenetik sortua. Horregatik, euskaraz ere «SI sistema» izendapena erabilzen dugu.   

Hasierako Metroaren Konbentziotik abiaturik, azken mendeetan zehar, estatu partaideen ordezkariak hainbat alditan bildu dira Pisu eta Neurrien Batzar Orokorrean, sistema honen inguruko erabakiak hartzeko eta arauak finkatzeko. Azken erabakiak eta birdefinizioak 2018ko maiatzean hartu ziren, eta erreforma hori 2019ko maiatzaren 20tik aurrera dago indarrean.

Bestalde, 2009ko ISO 80000-1:2009 nazioarteko arauak deskribaturik dauzka SI sistemako unitateak, horien multiploak eta bestelako zenbait unitate erabiltzeko gomendioak. Horren arabera, SI sistemako zenbaki-sistema hamartarra da, hots, unitatetik multiplo eta azpimultiploetara pasatzeko 10 zenbakiaren berreturak erabiltzen dira.

Nazioarteko Unitate Sistemaren historia laburra

Unitate-sistema unibertsalaren lehenengo zirriborroak 
Fenomeno fisiko birsorgarrietan oinarrituriko unitate-sistema unibertsal bat ezartzeko lehenengo saio aipagarria Royal Society elkarteko John Wilkins, zientzialari ingelesak 1668an eginikoa izan zen, luzera eta bolumen unibertsalak eta masa unibertsal bat definituz. Berak aukeraturiko luzera gaur egungo  ingurukoa zen, kontuan izanik segundo bateko periodoa zeukan pendulu sinplearen luzera.

Bide beretik joanik, 1670. urte inguruan, Gabriel Mouton, frantziarrak bestelako luzera-unitate bat proposatu zuen Lurraren meridianoaren neurria kontuan izanik, eta gainera, multiploak eta azpimultiploak hartzea proposatu zuen, betiere zenbakikuntza-sistema hamartarra erabiliz. Geroago, Tito Livio Burattini italiarrak «metro» izena —berak «metro cattolico» proposatu zuen, “cattolico” hitzak unibertsal esan nahi baitzuen—. Dena dela, penduluaren bidez definituriko segundoak grabitatearen azelerazioaren menpekotasuna zuen, eta, beraz, unitatea tokiaren araberakoa zen.

Frantziako Iraultza eta sistema metrikoaren sorrera 

Frantziako Iraultzaren ondoren, unitate unibertsalak definitu beharrak garrantzi handia izan zuen. Hain zuzen, 1790ean Asanblada Nazional konstituzioegileak erabaki zuen neurketa-sistema egonkor, uniforme eta sinplea sortzea, luzera-unitate modura Burattini-k proposaturikoa harturik. Baina segundori zegokion penduluaren luzera grabitatearen menpekoa zenez, 1973an erabaki zen unitatea Lurraren meridianoaren bidez definitzea. Luzera hori 1975eko apirilaren 7an zehaztu zen esanez metroaren luzera hauxe izango zela, zehazki:«polo borealaren eta ekuatorearen arteko meridiano-arkuaren hamar miliorena.»Horretarako, zazpi urtean zehar, Delambre eta Méchain jakintsuek egin zuten Dunkerque eta Barcelona bitarteko distantziaren neurketa.

Metroarekin batera azalera-, bolumen- eta masa-unitateak ere definitu ziren, aldi berean multiploak eta azpimultiploak ere zenbakuntza-sistema hamartarrean finkatuz. Horrez gain, dekretu berean Konbentzio Nazionalak metroaren eta kilogramoaren txantiloiak prestatzea erabaki zuen, guztientzako eredu modura erabiltzeko, eta jatorrizko txantiloiak Frantziako Artxibategi Nazionalean gorde ziren 1799ko ekainaren 22an, sistema metriko hamartarraren ekimen fundatzailean.

Sistema metrikoaren eboluzioa XIX. mendean zehar 
Mendearen hasieran, zientzialariak saiatu ziren sistema metrikoa aplikatzen zientzia fisikoen arlo guztietara, eta Lurraren eremu magnetikoa adierazteko ahaleginean, zentimetro, gramo eta segundo unitatetan oinarritu zuten sistema berri bat, zientzialariek «Gauss-en sistema» izenaz bataiatu zutena.

Mendearen bigarren erdian, 1860ko hamarkadatik aurrera, Maxwell eta Kelvin lanean aritu ziren 1831n sorturiko British Association for the Advancement of Science (BA sigla modura) oinarrizko unitateez gain unitate eratorriak ere biltzeko, eta horrela, Gaussen bidetik, «CGS sistema» osatu zuten 1974an ( C, zentimetroa; G, gramoa; S segundoa). Bide beretik, 1980ko hamarkadan, BA elkarteak eta Le Congrès international d’électricité batzarrak ohm, volt eta ampere unitateak gehitu zituzten.

Metroaren Konbentzioa

Metroaren konbentzioa 1875ean sortu zen Parisen, eta sortzearekin batera hiru erakunde antolatu zituen: Le Bureau international des poids et mesures (BIPM) —euskaraz, Pisu eta Neurrien Nazioarteko Bulegoa—, le Comité international des poids et mesures (CIPM) —Pisu eta Neurrien Nazioarteko Komitea— eta la Conférence générale des poids et mesures (CGPM) —Pisu eta Neurrien Batzar Orokorra—. Lehenengo Batzar Orokorra 1889an burutu zen, eta bertan berriro ere onartu ziren metro eta kilogramo unitateen prototipoak, eta unitate-sistemari «MKS sistema» izena eman zitzaion, hiru oinarrizko unitateen izenetatik (Metroa, Kilogramoa eta Segundoa).

MKS sistemaren eboluzioa XX. mendean 
Hogeigarren mendean sartuta, 1901ean, Giorgi fisikariak frogatu zuen posiblea zela unitate elektrikoak MKS sistemako unitateekin batera definitzea.  Proposamen hori L'Union internationale de physique pure et appliquée (IUPPA) eta La Commission électrotechnique internationale  nazioarteko erakundeetara eraman zuen, eta azkenean 1946an CIPM erakundeak «MKSA sistema»  onartu zuen, zeinaren oinarrizko unitateak metroa (M), kilogramoa (K), segundoa (S) eta amperea (A) ziren. Sistemari jarraipena emanik, 1954an kelvin eta kandela unitateak ere gehitu ziren.

Beste bi pauso falta ziren gaur egungo egoerara iristeko. Lehena, 1960an sistema metrikoari izen berria eman zitzaion: «Système international d'unités», eta bigarrena, nazioarterako «SI» laburdura hartuz; alegia, SI sistema izena onartu zen. Sistema osatzeko, 1971an, azken oinarrizko unitatea gehitu zen, mol izenekoa.

SI sistemaren birdefinizioa 2018-19an 
Berriki, 2018-19 urteetan, 2018ko azaroaren 13-16 bitartean Versailles-en (Frantzia) buruturiko Pisu eta Neurrien Batzar Orokorrean, SI sistemako oinarrizko unitateak birdefinitu ziren zazpi konstante fisikoren bidez, eta oinarrizko unitateen konstante horien balio numeriko zehatza «behin betiko finkatuz». Azpimarratu behar da ezen, birdefinizioan, oinarrizko unitateen balioak aurretik zeukaten balio berbera onartu dela, baina haien definiziorako zazpi konstante unibertsalak hartzen direla soil-soilik. Oinarrizko unitateez gain, unitate eratorriak ere horien arabera defini daitezke. Erreforma hori 2019ko maiatzaren 20an ezarri zen indarrean.

SI sistemako zazpi oinarrizko magnitudeak eta horiei dagozkien unitateak 
SI sistemak oinarrizko zazpi magnitude ditu, bakoitza bere unitate estandarrarekin. Zazpi magnitude horiek elkarrekiko independenteak dira, eta bakoitzak bere dimentsioa du. Horiek guztiek beren izena dute —hizkuntzaren arabera izenak zerbait alda daitezke, baina oro har, nazioarteko sustraia dute— eta araututako sinboloa —hizkuntza guztietan berbera—, ondoko taulan erakusten den bezala.

Aurreko taulan azken bi zutabeetan ikus daitekeenez, oinarrizko zazpi unitateek bi definizio baliokide dauzkate:

 Lehena ohiko definizio arrunta da, 1960an CGPMren 11. bileran geratu zen finkaturik, eta bertan oinarritzat hartu ziren zazpi oinarrizko magnitudeak.
 Bigarrena, 2018ko 26. bileran SI sistema osoaren berrikuspenean erabaki zen, eta 2019ko maiatzean sartu zen ofizialki indarrean. Kasu honetan, zazpi oinarrizko magnitudeen unitateak aurreko definizioetan zeuzkaten balioetan finkatu dira, baina oraingoan horiek guztiak zazpi konstante unibertsalen bitatez geratzen dira definiturik.

Oinarrizko unitateen birdefinizioa zazpi konstante unibertsalen bidez 
Esan bezala, 2011-14 bitartean izandako bileretan, Pisu eta Neurrien Nazioarteko Batzordearen (frantsesez, Comité international des poids et mesures, CIPM) azpibatzorde baten proposamena kontuan harturik, oinarrizko zazpi unitateen definizioen berrikuspena egitea erabaki zen 2018ko 26. Batzar Orokorrean. Horren arabera, honako aldaketa hauek egitea erabaki zen, 2019ko maiatzetik aurrera indarrean jartzeko:«Betiere oinarrizko zazpi unitateak (segundoa, metroa, kilogramoa, amperea, kelvina, mola eta kandela) bere horretan gorderik, unitate horiek birdefinitu egin dira beraien balioak zazpi konstante fisiko unibertsalen bidez zehaztuz. Definizio berriek hobetu egin dute SI sistema, unitateen balioa aldatu gabe.»SI sistema zehazten duten zazpi konstante unibertsalak honako hauek dira:

 Zesio-133 atomo ez-pertubatuaren oinarrizko egoeraren trantsizio hiperfinaren frekuentzia   da,
 Argiak hutsean duen abiadura  da,
 Planck-en konstantearen balio numerikoa  da,
 Oinarrizko karga elektrikoaren balioa  da,
 Boltzmann-en konstanteak  balio du,
 Avogadroren konstantearen balioa  da,
 -eko erradiazio monokromatikoaren argi-eraginkortasunaren balioa   da.

Ondorioz, zazpi oinarrizko unitateak goiko taulan adierazitako moduan daude birdefiniturik zazpi konstante unibertsal horien bitartez.

SI sistemako magnitude eta unitate eratorriak 

Oinarrizko unitate horietatik ondorioztatzen dira unitate eratorriak, beti ere bi eragiketa matematiko erabiliz: biderketa eta zatiketa. Adibidez, metro unitatea segundo unitateaz zatituz, abiadura-unitate eratorria sortzen da, «metro zati segundo» edo «metro segundoko»  izena duena eta «» sinboloaz adierazten dena.

Era berean, SI sisteman, oinarrizko magnitudeen eragiketa aritmetikoen bidez adieraz daitezkeen magnitude fisikoei magnitude eratorriak deritze. Zazpi oinarrizko magnitudeak, luzera, masa, luzera, denbora, korronte elektrikoaren intentsitatea, tenperatura termodinamikoa, substantzia-kantitatea eta argi-intentsitatea dira gainerako magnitude fisikoak magnitude eratorriak dira. Magnitude eratorriei dagozkien unitate eratorri koherenteak eragiketa aritmetiko berberekin eratzen dira oinarrizko unitateen bidez, hau da, metro (), kilogramo (), segundo (), ampere (), kelvin (), mol () eta kandela () unitateen bidez. Hortaz, unitate eratorriakformakoak dira, non  zenbaki osoak diren (1-dimentsiokoak).

Izen eta sinbolo bereziko unitate eratorriak 

Magnitude eratorri koherenteen kasuan, hainbat unitatee eratorrik izen eta sinbolo bereziak dituzte SI sisteman, ondoko taulan ikus daitekeenez.

SI sistemako magnitude adimentsionalak eta horiei dagozkien unitateak 
Zenbait zientzia-arlotan, magnitude adimentsionalak deritze dimentsio fisiko elkarturik ez daukaten kantitateei; 1-dimentsioko magnitudeak ere esaten zaie. Beraz, «zenbaki puruak» dira, dimentsio edo unitate espliziturik gabeko ezaugarri fisiko bat deskribatzeko balio dutenak, eta horien unitatea 1 zenbakia da. Magnitude fisiko dimentsional arrunten unitateak, ordea, SI sistemako oinarrizko unitateen bidez adieraz daitezke. Magnitude adimentsionalak oso erabiliak dira matematikan, fisikan, ingeniaritzan eta ekonomian.

Gehienetan, magnitude adimentsionalak magnitude fisiko arrunten arteko biderketa edo zatiketa bidez definitzen dira, baina, eragiketak egin ondoren, magnitude horietako bakoitza oinarrizko unitateen berreketen bidez adieraztean, magnitude horien kasuak unitateen berretzaile guztiak nuluak dira. Esate baterako, angelu lauaren unitatea honelaxe adieraz daiteke:

Duela gutxi arte, horrelako bi unitate adimentsional SI sistemakotzat hartu izan dira, «unitate osagarriak» zirela esanez: radian eta estereorradian unitateak, hain zuzen. Sinbolo arautuak ere badituzte:  eta  hurrenez hurren. Nolanahi ere, Pisu eta Neurrien Nazioarteko Bulegoaren 20. Batzar Orokorrean, kendu egin zaie izendapen hori. Gaur egun honelaxe dago zehaztuta unitate horien izaera: «Radiana eta estereorradian izenekoak dimentsiorik gabeko unitateak dira, zeinen izena eta sinboloa erabiliak izan daitezkeen SI sistemako unitate eratorriekin batera, premien arabera, baina ez nahitaez.» Unitate eratorriak aipatzean esandakoa kontuan harturik, hauxe da unitate adimentsionalek oinarrizko unitateetan daukaten egitura:

 Alegia, dimentsiorik gabeko unitateak zenbaki hutsak dira, unitatea  zenbakia izanik.

SI sistemako arau ortotipografikoak 
SI sistemako magnitudeak, unitateak eta horien guztien sinboloak idazteko arauek kontzeptu fisikoen komunikazioaren «gramatika» osatzen dute. Pisu eta Neurrien Nazioarteko Bulegoak 2009an ISO 80000-1:2009 nazioarteko arauan eman zituen oinarri normatiboak. Arau horretan finkaturik daude, testu zientifikoak idaztean magnitude eta unitateen izenetan eta sinboloetan erabili beharreko letrakerei eta letra-tipoei buruzko zehaztapenak.

Unitateak izendatu eta idazteko arauak 

 Unitateak adierazteko bi modu daude: izena idatziz eta esanez (hizkuntza batetik bestera ortografia eta  fonetika alda daitezke) edo sinboloa idatziz (nazioarteko, hizkuntza guztietan sinbolo berbera).
 Ez dira inoiz nahastu behar sinboloak (izaki matematikoak) eta unitateen izenak. Adibidez, «newton zati kilogramo» edo «» idatziko da eta inoiz ez da idatziko sinboloa eta izena nahasturik daukaten esamoldeak, hala nola «newton zati kg», «newton/kg», «newton/kilogramo», edo «km/ordu».
 Debekatuta daude izen osoen ordez edo sinboloen ordez izenen laburdurak erabiltzea, hala nola: «seg.» idaztea, «segundo» edo «» idatzi ordez; «mn.» idaztea, «minutu» edo «» idatzi ordez, edo «zm.» idaztea, «zentimetro» edo «» idatzi ordez.
 Unitateen sinboloak (sinboloak bakarrik) letra larriz hasten dira izen propio batetik eratorriak direnean, eta letra xehez, bestelako kasuetan. Adibidez, «pascal»unitatearen sinboloa «» da eta «segundo»arena, «». Salbuespen bakarra litro unitatearen sinboloa da, «» edo «» eran idatz daitekeena, hain zuzen ere letro-tipo batzuetan «» zifrarekin edo «» letra larriarekin ez nahasteko.
 Baina unitateen izenak idaztean beti idazten dira letra xehez, izen arrunten kategoria gramatikala baitute, baita izen propio batetik sortuak direnean ere. Hortaz, «newton» («» sinboloa), «ampere» («») edo «coulomb» («»)  idatziko dira.
 Unitateen karaktere latinoekin idazten dira beti, eta ez dira inoiz idatzi behar letrakera etzanez, ez eta puntu batez, izaki matematikoak baitira bere horretan. Adibidez, «» idatziko da,eta ez «» edo «». Karaktere grekoz idazten den sinbolo bakarra «ohm» unitateari dagokiona da: .
 Unitateen sinboloak magnitudearen balio numerikoaren eskuinaldean idazten dira, zenbakitik hutsarte batez banandurik. Hortaz «» idatziko da eta ez «». Salbuespen bakarra angeluaren unitate sexagesimalak dira () eta alkohol graduak (-ko alkohola). Salbuespentzat hartzen da euskarazko testu arruntetan «ehunekoak» adierazteko % sinboloa: euskarazko testu arruntetan zenbakiaren aurretik idatzi ohi da: «». Nolanahi ere, testu zientifikoetan hobetsi egiten da nazioarteko araua: «».

Magnitudeak izendatu eta idazteko arauak 
Nazioarteko SI sisteman, zenbait estilo-arau erabaki dira hitzarmenez, sinboloetan erabili beharreko letramoldeari dagokionez.

 Hasteko, bereizi egiten dira letrakeran magnitude-sinboloak eta unitate-sinboloak: magnitudeak letrakera etzanez idazten dira (, , , , ...); unitateak, ordea, letrakera zuzenez (, , ...).
 Gainera, magnitude bektorialak/tentsorialak eta magnitude eskalarrak ere bereizten dira letrakeran: magnitude bektorialak letrakera etzan lodiz (, ) eta magnitude eskalarrak letrakera etzan ez-lodiz (, ).
 Halaber idazten dira letrakera etzan ez-lodiz magnitude bektorialen modulu eta osagaiak; adibidez, indar baten osagai kartesiarrak honelaxe idazten dira: 
 Neurtutako magnitudeen balioak ematean, balio numerikoaren eta unitatearen sinboloaren artean hutsartea utzi behar da: .

Zenbakiak idazteko arauak 
SI sisteman, zenbaki hamartarrak letrakera arruntez (zuzena) idazten dira. Nolanahi ere, kontuan eduki behar dira zenbait berezitasun:

 Zenbaki dezimaldunak idaztean, parte osoa eta parte dezimala banantzeko bi aukera daude onartuta, lurraldearen arabera: koma edo puntua. Oro har, Europako lurraldeetan koma dago hobetsita —euskaraz, gaztelaniaz eta frantsesez—, eta lurralde anglosaxoietan puntua erabiltzeko ohitura dute. Adibidez, euskaraz  idazten dugu  balioa adierazteko, eta lurralde angloxasoietan  idazten dute zenbaki berbera adierazteko.

 Digitu asko dauzkaten zenbakien kasuan, irakurketa errazteko, koma banantzaile dezimalaren eskuinalderantz eta ezkerralderantz, digituak hirunaka elkartu daitezke, hirukoteen artean hutsartea utziz; nolanahi den, zenbakiaren digitu guztiak testuaren lerro berean gelditu behar dute (hutsarte “gogorrak” edo finkoak erabiliz). Adibidez,  zenbakia.
 Lurralde batzuetan hutsarte horien ordez puntu bat jartzeko ohitura dago, aurreko zenbakia  eran idatzi. Si sistemaren arauak puntu horiek ez idazteko kontseilatzen du, nahasgarria gerta baitaiteke.
 Testu zientifikoetan, Zenbaki oso handiak edo zenbaki dezimaldun oso txikiak adierazteko, notazio zientifikoa erabili ohi da. Notazio zientifikoan zenbakiak bi partetan idazten dira:Bi aukera horietan lehena hobesten da. Horretan m parteari mantisa deritzo; zenbaki osoa edo zenbaki dezimalduna izan daiteke, betiere bigarren kasu honetan parte osoa zero ez den zifra bakarra duena izanik. Bigarren partea hamarren berretura bat da, berretzailea (esponentea)  zenbaki osoa duena. Parte horrek magnitudearen ordena adierazten du. Adibidez, Avogadroren zenbakia honelaxe adierazten da:

SI sistemako unitateen multiploak eta azpimultiploak adierazteko aurrizkiak 
Unitateen multiploak eta azpimultiploak adierazteko, aurrizkiak gehitzen zaizkie bai unitate-izenei eta bai unitate-sinboloei ere. Aurrizkiak  zenbakiaren berreturaren balioa adierazten du. Aurrizkien idazkerari dagokionez, lehenago unitateen izenekin eta sinboloekin erabilitako irizpide berberak onartu dira SI sisteman:

 Aurrizkien idazkera sinbolikoa unibertsala da; aurrizkien izenen ortografia eta ahoskera, aldiz, tokian tokiko hizkuntzaren araberakoak dira, nahiz eta sustrai berekoak diren mundu osoan.
 Aurrizkien izenen ortografiari dagokionez, euskarazko ortografiarekin bat egiten dute aurrizki izen hauek: hekto-, deka-, dezi-, zenti-, mikro-, piko- eta yokto- aurrizkiek.
 Unitate-sinboloen kasuan,  balioa edo handiagoa adierazten dutenak letra larriz idazten dira; gainerakoak, letra xehez. Guztiak idazten dira letra arruntez eta karaktere latindarrez,  balioari dagokion mikro- aurrizkiaren sinboloa izan ezik, zeina karaktere grekoz idazten den: .

Pisu eta Neurrien Nazioarteko Bulegoak SI sistemako unitateen hogei multiplo eta azpimultiploren aurrizkien izen, sinbolo eta balioak zehaztu ditu:

Erreferentziak

Bibliografia 

 M. Ensunza, J.R. Etxebarria & J. Iturbe, Zientzia eta teknikarako euskara. Zenbait hizkuntza-baliabide (II. argitalpena), Udako Euskal Unibertsitatea (UEU), Bilbo, 2008, ISBN: 978-84-8438-164-8.
 Jose Ramon Etxebarria, Zientzia eta teknikako euskara arautzeko gomendioak, Eusko Jaurlaritzaren Argitalpen Zerbitzu Nagusia, Gasteiz, 2011, ISBN: 978-84-457-3136-9.
 Jose Ramon Etxebarria, Komunikazioa euskaraz ingeniaritzan, Udako Euskal Unibertsitatea (UEU), Bilbo, 2014,

Ikus, gainera 
 SI aurrizkiak
 Pisuen eta Neurrien Nazioarteko Bulegoa
 Metrologia
 Unitate naturalak

Kanpo estekak 
   BIPM Bureau International des Poids et Mesures (Nazioarteko Unitate Sistema mantentzeko agentzia)

Nazioarteko Unitate Sistema
Unitate sistemak