Redefinisi satuan pokok SI 2019: Perbedaan antara revisi

[[Berkas:Unit relations in the old SI.svg|jmpl|312px|[[Sistem Satuan Internasional|Sistem SI]] sebelum redefinisi: Dependensi definisi dari suatu [[Satuan dasarpokok SI|satuan dasarpokok]] pada satuan dasarpokok 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 [[Kilogram|IPK]] untuk mendefinisikan kilogram).]]

[[Berkas:Unit relations in the new SI.svg|jmpl|312px|Sistem SI setelah redefinisi 2019: Dependensi definisi dari satuan SI pada [[konstanta fisika]] dengan nilai numerik yang tetap dan satuan dasarpokok lainnya.]]

Pada tahun 2019, [[satuan dasarpokok SI]] didefinisikan ulang, dan berlaku setelah hari peringatan ke-144 [[Konvensi Meter]], yaitu mulai pada tanggal 20 Mei 2019.<ref name=SI-statement>

}}</ref> Pada redefinisi tersebut, empat dari tujuh satuan dasarpokok SI ([[kilogram]], [[ampere]], [[kelvin]], dan [[mol]]) akan didefinisikan ulang dengan menetapkan nilai numerik yang tepat untuk maisng-masing [[konstanta Planck]] (''{{Math|h}}''), [[muatan listrik partikel]] (''{{Math|e}}''), [[konstanta Boltzmann]] (''{{Math|k}}''), dan [[konstanta Avogadro]] ({{Math|''N''_A}}). [[Detik]], [[meter]] dan [[kandela]] telah didefinisikan melalui [[konstanta fisika]], meskipun definisi mereka masih mengalami perbaikan. Definisi baru ini bertujuan untuk memperbaiki sistem SI tanpa mengubah nilai dari satuan apa pun, sehingga memastikan kontinuitasnya dengan pengukuran yang ada.<ref name=Kuehne>

}}</ref><ref name=Brochure9_2018Brochure9_2019>

|title =Draft of the ninthBrosur SI Brochureedisi ke-9

|publisher = BIPM

|url = https://www.bipm.org/utils/en/pdfpublications/si-revised-brochure/Draft-SI-Brochure-2018.pdf

Perubahan besar atas sistem metrik sebelumnya terjadi pada tahun 1960 ketika [[Sistem Satuan Internasional]] (SI) dipublikasikan secara resmi. Pada saat itu, meter didefinisikan ulang dengan mengubah definisi berupa [[meter prototipe]] menjadi definisi oleh panjang [[gelombang]] tertentu dari garis spektrum yang dihasilkan oleh radiasi [[kripton-86]], yang membuat meter memiliki definisi yang merupakan turunan dari fenomena alam universal. Meter didefinisikan ulang lagi pada tahun 1983 dengan menetapkan nilai [[kecepatan cahaya]], menurunkannya pada definisi meter. Definisi tersebut tetap berlaku hingga tahun 2019. Kilogram tetap didefinisikan oleh sebuah prototipe fisik, menjadikan prototipe tersebut sebagai satu-satunya artefak yang menjadi dasar dari definisi satuan SI. Hingga saat ini, sistem SI, sebagai [[koherensi (satuan pengukuran)|sistem yang koheren]], ditetapkan berdasarkan tujuh ''[[Satuan dasarpokok SI|satuan dasarpokok]]'', di mana keistimewaan tersebut digunakan untuk menjabarkan semua satuan lainnya. Dengan redefinisi 2019, sistem SI disusun berdasarkan tujuh ''konstanta'' pendefinisi, yang memungkinkan semua satuan dibangun langsung dari konstanta ini. Konsep dari satuan dasarpokok masih tetap dipertahankan tetapi tidak lagi penting untuk mendefinisikan ukuran SI.<ref name=Brochure9_2019 />

{{hatnote|Nilai numerik yang diadopsi oleh CGPM<ref name=draft-resolution-A>{{citation

|url=https://www.bipm.org/utils/en/pdf/CGPM/Draft-Resolution-A-EN.pdf
|language=en

Ketujuh definisi di atas ditulis ulang di bawah ini dengan [[satuan turunan SI|satuan turunan]] ([[joule]], [[coulomb]], [[hertz]], [[Lumen (satuan)|lumen]] dan [[watt]]) dinyatakan dalam tujuh [[satuan dasarpokok SI|satuan dasarpokok]] (detik, meter, kilogram, ampere, kelvin, mol, dan candela), sesuai dengan edisi 9 yang diperbarui dari Brosur SI (2018).<ref name=Brochure9_2018Brochure9_2019/> Dalam daftar berikut, simbol sr adalah singkatan dari satuan tak berdimensi [[steradian]].

Perubahan ini berakibat pada pendefinisian ulang satuan dasarpokok SI, meskipun definisi satuan SI yang diturunkan dari satuan dasarpokok tetap sama.

== Dampak pada definisi satuan dasarpokok ==

Mengikuti proposal CCU, tulisan definisi dari semua satuan dasarpokok akan disempurnakan atau ditulis ulang melalui perubahan penekanan dari definisi jenis satuan secara eksplisit menuju definisi jenis konstanta secara eksplisit.<ref name=Explicit>

Definisi sebelumnya<ref name=BaseDefs>{{SIbrochure8th |pages=112–116}}</ref> ({{as of|2018||lc=y}}) dan definisi baru (mulai 2019){{r|Brochure9_2018Brochure9_2019|codata_2017}} dijelaskan di bawah ini.

Definisi baru [[detik]] secara efektif sama dengan definisi yang sebelumnya, satu-satunya perbedaan disini adalah bahwa kondisi ketikapemberlakuan definisi initersebut berlaku didefinisikandijabarkan secara lebih ketat.

* '''Definisi sebelumnya:''' {{DefSI|satuan=detik|versi=lama|kalimat=panjangy}}

* '''Definisi 2019:''' {{DefSI|satuan=detik|versi=baru|kalimat=panjang}}<ref>Meskipun frase "frekuensi transisi hiperhalus pada [[keadaan dasar]] yang tidak terganggu dari atom sesium-133" yang digunakan lebih singkat daripada pada definisi sebelumnya, frase ini masih memiliki arti yang sama. Hal tersebut diperjelas dalam ''Brosur SI ke-9'', di mana setelah paragraf definisi pada hal. 130, tertulis bahwa: "Maksud dari definisi ini adalah bahwa satu detik sama dengan durasi {{val|9192631770}} periode radiasi yang sesuai dengan transisi antara dua tingkat hiperhalus dari keadaan dasar yang tidak terganggu pada atom ¹³³Cs."</ref>

: 1&nbsp;s = {{<math|>\frac{9.192.631.770}{sfrac|\Delta v_{{val|9192631770Cs}}|Δ''&nu;''<sub>Cs</submath>}}}}.

Definisi baru [[meter]] secara efektif sama dengan yang sebelumnya, satu-satunya perbedaan adalah bahwa ketelitian tambahan dalam definisi satuan detik akan dikembangkan kememengaruhi satuan meter.

* '''Definisi sebelumnya:''' {{DefSI|satuan=meter|versi=lama|kalimat=panjangy}}

* '''Definisi 2019:''' {{DefSI|satuan=meter|versi=baru|kalimat=panjang}}

PengertianDefinisi [[kilogram]] berubah secara fundamental. – definisiDefinisi sebelumnya menjabarkan kilogram sebagai massa kilogram prototipe internasional, yang merupakan artefak dan bukan konstanta alam,.<ref name = Barry>

}}</ref> sedangkan definisiDefinisi baru menghubungkannyamenghubungkan kilogram dengan [[EkivalensiEkuivalensi massa-energi|massa ekivalenekuivalen]] pada [[Energi foton|energi]] dari suatu [[foton]] yang diberikandiketahui frekuensinya, melalui konstanta Planck.

* '''Definisi sebelumnya:''' {{DefSI|satuan=kilogram|versi=lama|kalimat=panjangy}}

* '''Definisi 2019:''' {{DefSI|satuan=kilogram|versi=baru|kalimat=panjang}}

Konsekuensi dari perubahan ini adalah bahwa definisi baru kilogram tergantungbergantung pada definisi dari detik dan meter.

Definisi [[ampere]] mengalami perbaikanperubahan besar. – definisiDefinisi sebelumnya, yang sulit diwujudkandiukur dengan ketepatan tinggi dalam praktikpraktiknya, digantikan oleh definisi yang lebih intuitif dan lebih mudah untuk diukur.

* '''Definisi sebelumnya:''' {{DefSI|satuan=ampere|versi=lama|kalimat=panjangy}}

* '''Definisi 2019:''' {{DefSI|satuan=ampere|versi=baru|kalimat=panjang}}

Karena definisi sebelumnya mengandung referensi padauntuk [[gaya]], yang memiliki [[Analisis dimensional|dimensi]] MLT⁻², maka dalam SI sebelumnya, kilogram, meter, dan detik, satuan dasarpokok yang mewakili dimensi-dimensi initersebut, harus didefinisikan sebelum ampere dapat didefinisikan. Konsekuensi lain dari definisi sebelumnya adalah bahwa dalam nilai SI, nilai dari [[permeabilitas vakum]] ({{Math|''μ''₀}}) bernilai tetap persisatau "eksak" pada {{val|4|end=''π''|e=-7|u=H.m-1}}.<ref>

}}</ref> Karena [[kecepatan cahaya]] dalam vakum ({{Math|''c''}}) juga bernilai tetap, maka halbesaran-besaran inidapat mengikutimembentuk persamaan:

:<math>c^2 = \fractfrac{1}{\mu_0\varepsilon_0} </math>

bahwadengan [[permitivitas vakum]] ({{Math|''ε''₀}}) memilikiyang nilaibernilai tetap, dan daripersamaan:

:<math>Z_0 = \sqrt{\fractfrac{\mu_0}{\varepsilon_0}},</math>

bahwadengan [[impedansi ruang hampa]] ({{Math|''Z''₀}}) jugayang memilikijuga nilaibernilai tetap.<ref>

Konsekuensi dari definisi yang telah direvisi tersebut adalah bahwa ampere tidak lagi tergantungbergantung pada definisi kilogram dan meter, tetapi masih tergantungbergantung pada definisi detik. Selain itu, nilai-nilai numerik dari [[permeabilitas vakum]], [[permitivitas vakum]], dan [[impedansi ruang hampa]], yang tepatbernilai eksak sebelum definisi baru, akan dipengaruhi olehmengalami galat eksperimental setelah definisi baruredefinisi.<ref name=Chyla>

* '''Definisi sebelumnya:''' {{DefSI|satuan=kelvin|versi=lama|kalimat=panjangy}}

* '''Definisi 2019:''' {{DefSI|satuan=kelvin|versi=baru|kalimat=panjang}}

Salah satu konsekuensi dari perubahan ini adalah bahwa definisi baru ini membuat definisi kelvin bergantung pada definisi detik, meter, dan kilogram.

* '''Definisi sebelumnya:''' {{DefSI|satuan=mol|versi=lama|kalimat=panjangy}}

* '''Definisi 2019:''' {{DefSI|satuan=mol|versi=baru|kalimat=panjang}}<ref>[https://www.bipm.org/utils/en/pdf/CIPM/CIPM2017-EN.pdf?page=23 CIPM Report of 106th Meeting] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20180127202612/https://www.bipm.org/utils/en/pdf/CIPM/CIPM2017-EN.pdf?page=23 |date=27 January 2018 }} Diakses tanggal 7 April 2018</ref><ref>

Definisi baru [[kandela]] secara efektif sama dengan definisi saat ini, dengan satu-satunya perbedaan adalah bahwa ketelitian tambahan dalam definisi detik dan meter akan memengaruhi nilai kandela.

* '''Definisi sebelumnya:''' {{DefSI|satuan=kandela|versi=lama|kalimat=panjangy}}

* '''Definisi 2019:''' {{DefSI|satuan=kandela|versi=baru|kalimat=panjang}}

* Untuk definisi baru kilogram, setidaknya tiga eksperimen terpisah dilakukan menghasilkan nilai untuk konstanta Planck yang memiliki perluasan (95%) [[Ketidakpastian pengukuran|ketidakpastian]] relatif untuk tidak lebih dari {{val|5|e=-8}} dan setidaknya satu dari nilai-nilai ini harus lebih baik daripada {{val|2|e=-8}}. Baik [[timbangan Kibble]] dan [[Konstanta Avogadro#Koordinasi Avogadro Internasional|proyek Avogadro]] harus dimasukkan dalam eksperimen ini dan setiap perbedaan di antara keduanya dapat direkonsiliasi.<ref>{{cite web

|accessdate = 27 Juni 2012|language=en}}</ref><ref>{{cite web

|accessdate = 27 Juni 2012
|language = en

|accessdate = 27 Juni 2012
|language = en

Pada 1 September 2012 [[Institut Asosiasi Metrologi Nasional Eropa]] (EURAMET) meluncurkan proyek formal untuk mengurangi perbedaan relatif antara timbangan Kibble dan pendekatan bola silikon untuk mengukur kilogram dari {{val|17|5|e=-8}} menjadi dalam {{val|2|e=-8}}.<ref>{{cite web

|accessdate = 8 Oktober 2012
|language = en

* [[Satuan dasarpokok SI]]