إعادة تعريف الوحدات الأساسية في النظام الدولي للوحدات
متغيرات الثوابت الفيزيائية الأساسية

الثوابت الفيزيائية الأساسية غالباً ما تعتمد بشكل كبير على بعضها البعض. وهذا يعني أن أفضل قيمة لثابت فيزيائي أساسي ، واحد أقل قدر من عدم اليقين بالتمام، ويمكن تحديده من خلال قياس الثوابت الفيزيائية الأساسية الأخرى مباشرة ، والتي يمكن حساب القيمة منها.
ثم يتم تحديد من هذه الثوابت من الثوابت الفيزيائية من الآخرين عن طريق نشر ثوابتها .
الثوابت التي تكون قيمتها ثابتة ، لتحديد الوحدات التي يتم التعبير عنها ، والتي لا يوجد ارتباط بها ، بحيث لا تمثل أي شك إضافي في قيمة الثابت المحسوب.
أحد الأسباب التي ستُغيّر نظام وحدة النظام الدولي: هو أن تحديد القيم يمكن أن يُحسَّن كثيراً إذا ما تم التعبير عنه في هذه الوحدات الجديدة. ويرجع ذلك إلى اعتماد هذه القيم على الثوابت الفيزيائية.
يوضح الجدول التالي التغييرات الملحوظة في تحديد الثوابت الفيزيائية الأساسية. يتم التعبير عن الثوابت في القياسات المباشرة والثوابت الثابتة لتقليل وتحديد الثوابث غير ثابته حقا. بعض الثوابت في هذا التعبير لا تساهم بشكل كبير فيها. فقط لاحظت العوامل الهامة. يتم إعطاء قيمة للمتغير النسبي من قبل بيانات [CODATA] لعام 2014، ويعبر عنه المتغير النسبي للعوامل الهامة ، مع ملاحظة ur (ثابت). يتم استخدام علامة [equals] تقريبًا (≈) إذا كانت درجة المتغير تقترب فقط من التعبير. هذا بسبب العوامل غير الهامة أو أخطاء التقريب.
| الثابت | الرمز | التعريف الحالى> العلاقة بالثوابت المقاسة مباشرةً والمحددة | التعريف الحالى> العوامل الهامة في معدل الشك | التعريف الحالى> معدل الشك النسبى | التعريف المقترح> العلاقة بالثوابت المقاسة مباشرةً والمحددة | التعريف المقترح> العوامل الهامة في معدل الشك | التعريف المقترح> معدل الشك النسبى |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| Mass of IPK |  m({\mathcal {K}}) | 1 kg | none | exact |  m({\mathcal {K}}) |  m({\mathcal {K}}) |  1.2\times 10^{-8}=u_{\text{r}}(m({\mathcal {K}})) |
| ثابت بلانك |  h |  {\frac {8\alpha }{c\mu _{0}K_{\text{J}}^{2}}} |  K_{\text{J}}^{2} |  1.2\times 10^{-8}\approx 2u_{\text{r}}(K_{\text{J}}) | 6.62607015×10−34  kg⋅m2⋅s−1 | none | exact |
| تدفق مغناطيسي كمي |  K_{\text{J}} |  K_{\text{J}} |  K_{\text{J}} |  6.1\times 10^{-9}=u_{\text{r}}(K_{\text{J}}) |  {\frac {2e}{h}} | none | exact |
| تأثير هول الكمي |  R_{\text{K}} |  {\frac {c\mu _{0}}{2\alpha }} |  \alpha  |  2.3\times 10^{-10}=u_{\text{r}}(\alpha ) |  {\frac {h}{e^{2}}} | none | exact |
| شحنة أولية |  e |  {\frac {4\alpha }{c\mu _{0}K_{\text{J}}}} |  K_{\text{J}} |  6.1\times 10^{-9}\approx u_{\text{r}}(K_{\text{J}}) | 1.602176634×10−19  A⋅s | none | exact |
| نفاذية الفراغ |  \mu _{0} | 4π×10−7 m⋅kg⋅s−2⋅A−2 | none | exact |  {\frac {2h\alpha }{ce^{2}}} |  \alpha  |  2.3\times 10^{-10}=u_{\text{r}}(\alpha ) |
| سماحية الفراغ |  \varepsilon _{0} |  {\frac {1}{c^{2}\mu _{0}}} | none | exact |  {\frac {e^{2}}{2hc\alpha }} |  \alpha  |  2.3\times 10^{-10}=u_{\text{r}}(\alpha ) |
| معاوقة الفراغ |  Z_{0} |  c\mu _{0} | none | exact |  {\frac {2h\alpha }{e^{2}}} |  \alpha  |  2.3\times 10^{-10}=u_{\text{r}}(\alpha ) |
| Electron mass |  m_{\text{e}} |  {\frac {16R_{\infty }}{c^{2}\alpha \mu _{0}K_{\text{J}}^{2}}} |  K_{\text{J}}^{2} |  1.2\times 10^{-8}\approx 2u_{\text{r}}(K_{\text{J}}) |  {\frac {2hR_{\infty }}{c\alpha ^{2}}} |  \alpha ^{2} |  4.7\times 10^{-10}\approx 2u_{\text{r}}(\alpha ) |
| Electron molar mass |  M({\text{e}}) |  A_{\text{r}}({\text{e}})M_{\text{u}} |  A_{\text{r}}({\text{e}}) |  2.9\times 10^{-11}=u_{\text{r}}(A_{\text{r}}({\text{e}})) |  {\frac {2hR_{\infty }N_{\text{A}}}{c\alpha ^{2}}} |  \alpha ^{2} |  4.7\times 10^{-10}\approx 2u_{\text{r}}(\alpha ) |
| وحدة كتل ذرية or dalton |  {\begin{aligned}m_{\text{u}}&=1{\text{ u}}\\&=1{\text{ Da}}\end{aligned}} |  {\frac {16R_{\infty }}{c^{2}\alpha \mu _{0}K_{\text{J}}^{2}A_{\text{r}}({\text{e}})}} |  K_{\text{J}}^{2} |  1.2\times 10^{-8}\approx 2u_{\text{r}}(K_{\text{J}}) |  {\frac {2hR_{\infty }}{c\alpha ^{2}A_{\text{r}}({\text{e}})}} |  \alpha ^{2} |  4.7\times 10^{-10}\approx 2u_{\text{r}}(\alpha ) |
| ثابت الكتلة المولية |  M_{\text{u}} | 0.001 kg⋅mol−1 | none | exact |  {\frac {2hR_{\infty }N_{\text{A}}}{c\alpha ^{2}A_{\text{r}}({\text{e}})}} |  \alpha ^{2} |  4.7\times 10^{-10}\approx 2u_{\text{r}}(\alpha ) |
| ثابت أفوجادرو |  N_{\text{A}} |  {\frac {c^{2}\alpha \mu _{0}K_{\text{J}}^{2}A_{\text{r}}({\text{e}})M_{\text{u}}}{16R_{\infty }}} |  K_{\text{J}}^{2} |  1.2\times 10^{-8}\approx 2u_{\text{r}}(K_{\text{J}}) | 6.02214076×1023  mol−1 | none | exact |
| Atomic mass of carbon-12 |  m(^{12}{\text{C}}) |  {\frac {192R_{\infty }}{c^{2}\alpha \mu _{0}K_{\text{J}}^{2}A_{\text{r}}({\text{e}})}} |  K_{\text{J}}^{2} |  1.2\times 10^{-8}\approx 2u_{\text{r}}(K_{\text{J}}) |  {\frac {24hR_{\infty }}{c\alpha ^{2}A_{\text{r}}({\text{e}})}} |  \alpha ^{2} |  4.7\times 10^{-10}\approx 2u_{\text{r}}(\alpha ) |
| Molar mass of carbon-12 |  M(^{12}{\text{C}}) | 0.012 kg⋅mol−1 | none | exact |  {\frac {24hR_{\infty }N_{\text{A}}}{c\alpha ^{2}A_{\text{r}}({\text{e}})}} |  \alpha ^{2} |  4.7\times 10^{-10}\approx 2u_{\text{r}}(\alpha ) |
| ثابت فاراداي |  F |  {\frac {c\alpha ^{2}K_{\text{J}}A_{\text{r}}({\text{e}})M_{\text{u}}}{4R_{\infty }}} |  K_{\text{J}},\alpha ^{2} |  6.2\times 10^{-9}\approx u_{\text{r}}(K_{\text{J}}) |  eN_{\text{A}} | none | exact |
| Temperature of نقطة ثلاثية |  T_{\text{TPW}} | 273.16 K | none | exact |  T_{\text{TPW}} |  T_{\text{TPW}} |  5.7\times 10^{-7}=u_{\text{r}}(T_{\text{TPW}}) |
| ثابت الغازات العام |  R |  R |  R |  5.7\times 10^{-7}=u_{\text{r}}(R) |  kN_{\text{A}} | none | exact |
| ثابت بولتزمان |  k |  {\frac {16RR_{\infty }}{c^{2}\alpha \mu _{0}K_{\text{J}}^{2}A_{\text{r}}({\text{e}})M_{\text{u}}}} |  R |  5.7\times 10^{-7}\approx u_{\text{r}}(R) | 1.380649×10−23  kg⋅m2⋅K−1⋅s−2 | none | exact |
| ثابت ستيفان-بولتزمان |  \sigma  |  {\frac {256\pi ^{5}R^{4}R_{\infty }^{4}}{15c^{7}\alpha ^{7}\mu _{0}K_{\text{J}}^{2}A_{\text{r}}({\text{e}})^{4}M_{\text{u}}^{4}}} |  R^{4} |  2.3\times 10^{-6}\approx 4u_{\text{r}}(R) |  {\frac {2\pi ^{5}k^{4}}{15h^{3}c^{2}}} | none | exact |
( c = سرعة الضوء،  \alpha  = ثابت البناء الدقيق،  R_{\infty } = ثابت ريدبرغ.)
وتجدر الإشارة إلى أن الكتلة الذرية النسبية للإلكترون Are تقاس نسبة إلى كتلة ذرة كربون -12 (مقسومة على 12). عندما يتم تعيين ثابت Avogadro في SI الجديد ، يمكن قياس الكتل الذرية في dalton (عن طريق تثبيت ثابت Avogadro)، بدلاً من وحدات الكتلة الذرية (عن طريق تثبيت كتلة الكربون 12)، مما يؤدي إلى اختلاف بين القيم من الكتلة الذرية النسبية والكتلة الذرية في وحدات دالتون.
بالنسبة لإعادة تعريف كلفن فإن عدم الاستقرار النسبي لثابت بولتزمان المستمد من طريقتين مختلفتين بشكل أساسي مثل قياس حرارة الغاز السمعي وقياس حرارة الغاز الثابت العازل كهربائياً، أن يكونان أفضل من جزء واحد في 10−6 وأن هذه القيم تدعمها قياسات أخرى.
في آذار/مارس 2011 حصلت مجموعة التنسيق الدولية لأفوكادرو (IAC) على عدم يقين قدره 3.0×10−8 وحصل المعهد الوطني للمعايير والتقنية (NIST) على درجة من عدم اليقين تبلغ 3.6×10−8 في قياساتها.
في 1 سبتمبر 2012 أطلقت الرابطة الأوروبية لمعاهد المقاييس الوطنية (EURAMET) مشروعًا رسميًا لتقليل الفرق النسبي بين توازن كيبل ونهج السليكون لقياس الكيلوغرام من (17±5)×10−8 إلى 2×10−8.
اعتبارًا من مارس 2013 أصبحت تعرف إعادة التعريف المقترحة بـ «إس آي الجديدة»، ولكن موهر بعد اقتراح المؤتمر العام للأوزان والمقاييس ولكن قبل اقتراح اللجة الاستشارية للوحدات الرسمي اقترح أنه بما أن النظام المقترح يستخدم ظواهر مقياس الذري بدلاً من المقياس العياني، يجب أن يسمى «نظام الكم إس آي».
اعتبارًا من قيم لجنة بيانات العلوم والتقنية (CODATA) الموصى بها لعام 2014 للثوابت الفيزيائية الأساسية (التي تم نشرها في عام 2016 باستخدام البيانات التي تم جمعها حتى نهاية عام 2014) فإن جميع القياسات تفي بمتطلبات المؤتمر العام للأوزان والمقاييس، والطريق واضحة للمضي قدمًا في إعادة التعريف والاجتماع الرباعي السنوات في أواخر عام 2018.
في 20 أكتوبر 2017 وافق الاجتماع السادس بعد المائة للجنة الدولية للأوزان والمقاييس (CIPM) رسمياً على مشروع قرار منقح أ يدعو إلى إعادة تعريف إس آي للتصويت عليه في الدورة 26 للمؤتمر العام للأوزان والمقاييس، وفي نفس اليوم رداً على اعتماد اللجنة الدولية للأوزان والمقاييس للقيم النهائية، نشر فريق مهام لجنة بيانات العلوم والتقنية على الثوابت الأساسية قيمه الموصى بها لعام 2017 للثوابت الأربعة (مع عدم اليقين) والقيم العددية المقترحة لإعادة تعريف (بدون عدم التيقين).