יחידת מידה

סמל מערכת היחידות הבין-לאומית
שבע היחידות הבסיסיות המוגדרות (מבנה פנימי) על פי שבעת הקבועים (מבנה חיצוני)
יחידת מידה (או אמת מידה) היא גודל מוסכם וקבוע, המשמש למדידת מאפיין של עצם מסוים, באמצעות השוואת מאפיין זה ליחידת המידה. מטר, למשל, היא יחידת מידה לאורך, המאפשרת למדוד את אורכם של עצמים.
יחידות מידה קיימות מימי קדם, כיוון שהצורך להשוות כמויות שונות של דברים הוא צורך בסיסי הנוצר בכל חברה שיש בה צורה כלשהי של מסחר, תהיה פרימיטיבית ככל שתהיה. האמה, למשל, היא יחידת מידה לאורך המופיעה בתורה, והתורה מחייבת הקפדה על מידות תקניות.
לאורך רוב ההיסטוריה מרבית יחידות המידה לא היו מבוססות על גודל טבעי אוניברסלי, אלא נבעו מהסכמה חברתית. גם כאשר קיימת יחידת מידה טבעית, כגון היממה, שהיא משך הזמן הנחוץ לכדור הארץ להשלים סיבוב אחד סביב צירו, הרי חלוקתה ליחידות קטנות יותר, כגון שעה, מבוססת על החלטה שרירותית. כתוצאה מכך נוצרו בתרבויות שונות יחידות מידה שונות. למדידת אורך, למשל, התפתחו האמה, היארד והמטר. יחידות מידה משמשות לתקשורת אנושית, ולכן ריבוי יחידות מידה שונות מקשה על תקשורת זו.
עם התפתחות המדע, נוצר הצורך ביצירת יחידות למדע, שתהיינה אוניברסליות ומוסכמות על כל האנושות. המאמץ הראשון לייצר מערכת כזאת נערך בצרפת בסוף המאה ה־18 (לאחר המהפכה הצרפתית) עם הגדרת המטר והקילוגרם שנקבעו כמידות תקניות מחייבות בצרפת. המטר והקילוגרם היו "טבעיים" כי הם התבססו על תכונות טבעיות ולא אנושיות שרירותיות. המטר נקבע כחלק ה־10,000,000 של המרחק על פני כדור הארץ מהקוטב הצפוני עד לקו המשווה לאורך המרידיאן של פריז. הקילוגרם נקבע כמשקלו של דצימטר (עשירית המטר) אחד של מים. המערכת כולה הייתה "הגיונית" ו"אוניברסלית" כי כל היחידות השונות בה נבעו זו מזו והשתלבו זו בזו באופן עקיב. כמו כן היחידות השונות במערכת התייחסו כולן זו לזו בכפולות של 10, על מנת להקל על חישובים ומדידות. לשם השוואה: בשיטה הבריטית, בכל יארד יש שלוש רגליים, בכל רגל יש 12 אינצ'ים, בכל פאונד יש 16 אונקיות רגילות, בכל גלון יש ארבע קווארטות ושמונה פינטות וכן הלאה, כלומר גם היחידות וגם היחסים ביניהם נראים שרירותיים ולא מסודרים במערכת עקיבה. בהדרגה כל העולם המדעי עבר לשימוש בשיטה הצרפתית, ובהדרגה שופרה הגדרת היחידות ואף נוספו אליה יחידות חדשות. כך נוצרה בשנת 1832 מערכת היחידות cgs - מערכת המידות המדעית הראשונה, אשר הורחבה בשנות ה-70 של המאה ה-19 על ידי ג'יימס קלרק מקסוול. המערכת קיבלה את שמה על שם יחידותיה הבסיסיות - הסנטימטר, הגרם והשנייה.
כיום, כל היחידות התקניות מרוכזות בשיטת ה-SI - מערכת היחידות הבינלאומית, שהיא התפתחות של השיטה הצרפתית, המשמשת כתקן במדע, ובה יחידת המידה הבסיסית לאורך היא המטר, הזמן נמדד בשנייה והמסה בקילוגרם. מערכת ה-SI הומצאה בשנות ה-40 ונקבעה כתקן מחייב בשנת 1960. ייחודה של מערכת SI הוא שרוב היחידות בה מבוססות על תופעות טבע הניתנות למדידה מדויקת ביותר. יוצאת דופן מחוקיות זו היא יחידת הק"ג אשר מוגדרת להיות המסה של אב הטיפוס הבינלאומי לקילוגרם.
בחיי המעשה נמשך השימוש ביחידות שונות, שהן לעיתים משתנות ממקום למקום. בארצות הברית, למשל, יחידת המידה לאורך היא היארד (ונגזרותיה) ולא המטר, המקובל כמעט בכל מדינות העולם.
קיומן של יחידות מידה שונות למדידה של אותו מאפיין, מחייב המרה מיחידת מידה אחת לאחרת, למשל המרה ממעלות צלזיוס למעלות פרנהייט (על תקלה חמורה שמקורה בטעות בהמרה של יחידות מידה ראו בערך דאון גימלי). העובדה שבארצות הברית יחידת המידה לאורך היא היארד (ונגזרותיה), ואילו באירופה יחידת המידה המקבילה היא המטר, מחייבת גופים הרוכשים ציוד משני מקורות אלה להחזיק מלאי של ברגים, למשל, בשתי יחידות המידה, ולהקפיד שלא להתבלבל.
על אף הבלבול עם יחידות המידה של מסה, יחידת המידה של משקל היא ניוטון, על אף שגם יחידות כמו קרט מתאימות למשקל.
יחידות מידה נפוצות למסה:
מיליגרם (מ"ג) (mg): אלפית הגרם
גרם (g = 1,000mg או gr או gm): אלפית הקילוגרם
קילוגרם (ק"ג) (kg = 1,000g)
טון או טונה:
"טון מטרי" (tonne = metric ton = 1,000kg)
"טון קצר" (short ton = 2,000 pound ≈ 907.18kg)
"טון ארוך" (long ton = 2,240 pound ≈ 1016.05kg)
פאונד או ליברה אווארדיפואה (kg ≈ 2.20462262 lb) (lb Avoirdupois = 453.59237g)
אונקיה (16 אונקיות אווארדיפואה = 1 ליברה אווארדיפואה)