ساینسیو – اندازه گیری از ارکان علوم و هنر است؛ برای سنجش هرچیزی نسبت به موارد مشابه از کمیت هایی استفاده می شود تا بدین وسیله بتوان برداشت مناسبی از اندازه گیری ها و مقادیر کرد. ریاضیات و ساخت و شناخت ابزار ها، سهم شایانی در اندازه گیری و پیشرفت علوم و هنر دارند.
کمیت ها
برای بیان تجربیات و آزمایشات در علوم، نیاز به اندازه گیری است و اندازه گیری نیز برای بیان مقادیر، نیاز به یکاهای مناسب دارد. به هرچیزی که به توان آن را اندازه گیری کرد؛ کمیت گفته می شود. به کمیت هایی که تنها با عدد و یکا نمایش داده می شوند کمیت نرده ای و به کمیت هایی که علاوه بر عدد و یکا، به جهتی برای تعریف پذیری احتیاج دارند؛ کمیت برداری گفته می شود.
برای مثال برای بیان زمان انجام یک کار از کمیتی نرده ای استفاده کرده و برای ارائه محل دقیق یک مکان از کمیتی برداری بهره می بریم.
کمیت سنج های خودرو
دستگاه بین المللی یکاها
برای انجام اندازه گیری های درست و موثق نیاز به دستگاهی مختلف از یکاها بود که غیرقابل تغییر بوده و در شرایط مکانی و زمانی مختلف قابلیت بازتولید داشته باشد. در گذشته، یکاها و کمیت ها بسته به هر کشور یا منطقه تفاوت عمده ای با یکدیگر داشت تا اینکه دستگاه بین المللی (SI) سیستم رسمی جهان برای تفهیم اندازه گیری ها مرسوم شد و امروزه دانشمندان، مهندسین و کتب علمی از این دستگاه بهره می گیرند. در سال ۱۹۷۱ مجمع عمومی اوزان و مقیاس ها، هفت کمیت را به عنوان کمیت اصلی انتخاب کرد که شالوده دستگاه SI را بنیان نهادند. با توجه به وجود رابطه میان اکثریت کمیت ها، در عمل انتخاب یکا برای هر کمیت کاری مشکل بود و امروزه این کمیت ها با کمیت های اصلی SI تعریف می شوند. برای مثال کمیت تندی متر بر ثانیه است؛ البته برخی از یکاها ضمن احترام به فعالیت های دانشمندان و همچنین سهولت در بکارگیری، به نام آنها نامگذاری شده است. برای مثال کمیت نیرو واحد کیلوگرم در متر بر مجذور ثانیه است که به احترام ایزاک نیوتون دانشمند برجسته، نیوتون نامیده می شود.
کمیت های اصلی
زمان
استاندارد اولیه یکای زمان که ثانیه نام دارد 1/84000 روز خورشیدی تعریف شد اما بعدها برای بکارگیری معیاری دقیق تر، از ساعت های اتمی سزیمی استفاده می شود که در طول ۳۰۰ هزار سال حداکثر یک ثانیه باهم اختلاف پیدا می کنند. امروزه ساعت میزر هیدروژنی استاندارد زمان است که در طی حدود ۳۰ میلیون سال حداکثر یک ثانیه با هم اختلاف دارند!
ساعت میزر هیدروژنی مورد استفاده در سیستم ناوبری ماهواره ای گالیلئو
طول
معیار اولیه، طول میله ای بود که در اداره بین المللی اوزان و مقیاس ها نگهداری می شد. امروزه به مسافتی که نور در خلا در مدت زمان ثانیه طی می کند، یک متر اطلاق می شود.
سفر نور خورشید به زمین حدود 8 دقیقه و 15 ثانیه طول می کشد.
جرم
استاندارد جرم نیز استوانه ای است که در اداره بین المللی اوزان و مقیاس ها نگهداری می شود و هنوز نیز یکای رسمی جرم است. در کنار آن یکای واحد جرم اتمی (amu) برای مقیاس اتمی و مولکولی است که بنا به تعریف برابر با یک دوازدهم جرم اتم کربن-۱۲ است. با توجه به اینکه جرم پروتون و نوترون تقریبا برابر است و کربن-۱۲ در مجموع ۱۲ پروتون و نوترون دارد؛ می توان amu را به جرم هر کدام از این دو با تقریب قابل قبولی انطباق داد.
هرم خوفو از سنگین ترین دست سازه های بشر باستان
مقدار ماده
بنا به تعریف یک مول به تعداد عدد آووگادرو اتم یا مولکول از هر ماده تعریف می شود. مقدار amu هر اتم با مقدار گرم یک مول از آن اتم برابر است.
پیشوند های یکا
برای راحتی در استفاده و همچنین افزایش قابلیت ارتباط با مقدار اندازه گیری شده، پیشوند هایی برای اعداد استفاده می شود تا از تعداد صفر ها یا قدرمطلق نما در نماد علمی بکاهد.
پیشوند های یکا