SI是個一貫單位制，它應用於生活的方方面面，包括國際貿易、製造業、防護、健康和安全、保護環境，是所有基礎科學的基礎。眾所周知，SI包括基本單位、導出單位、詞頭等。本文介紹SI導出單位和十進倍數與分數詞頭。
一
SI導出單位
導出單位被定義為基本單位的冪的乘積。當這個乘積的數字因子為1時，這個導出單位稱為一貫導出單位。SI的基本單位和一貫導出單位形成一個連貫的集合，認定為一組一貫SI單位。「一貫」一詞這裡意味著量的數值之間方程與量本身之間方程採取完全相同的形式。
SI中的一些一貫導出單位被賦予專用名稱。表1列出了22個具有專用名稱的SI單位。它們與7個基本單位一起構成SI單位集的核心。所有其他SI單位都由這29個單位中的一部分組合而成。
需要注意的是，7個基本單元和22個具有專用名稱的SI單位（見表1）可以直接從7個規定常數構造出來。實際上，7個規定常數的單位包括基本單位和導出單位。
國際計量大會（CGPM）採用了一系列的詞頭，用於形成一貫SI單位的十進位倍數和分數。它們便於表達比一貫單位更大或更小的量值。然而，當詞頭與SI單位一起使用時，作為結果的單位不再是一貫制，因為詞頭引入一個不同於數字1的數字因子。29個具有專用名稱的SI單位除基本單位千克外，任何一個均可使用詞頭。
（a）表1中基本單位的符號規則，與2013年單位諮詢委員會（CCU）的第21屆會議發行的第八版不同，而是恢復到了1960年第11屆國際計量大會（CGPM）的12號決議的原有規則，牛頓寫成kg m s-2，焦耳寫成kg m-2s-2，焦耳秒寫成kg m-2s-1。目的是為了反映相應量方程的基礎物理關係，儘管對於一些更複雜的導出單位，這可能是無法實現的。
（b）弧度是平面角的一貫單位。一弧度就是與半徑長度相等的圓弧所對應的圓心角。它也是相位角的單位。由於周期現象，相位角經過2π rad增加一個周期。弧度原來是一個SI輔助單位，但這個類別在1995年被廢除。
（c）立體弧度是立體角的一貫單位。一個立體弧度，是與半徑的平方面積相等的球面所對應的球心角。和弧度一樣，立體弧度原來是一個SI輔助單位。
（d）赫茲只能用於周期性現象，而貝克勒爾只適用於放射性核素的隨機過程。
（e）在許多國家，電位差也被稱為「電壓」。
（f）攝氏度是用來表示攝氏溫度的。溫差或溫度區間的數值在用攝氏度或開爾文表示時是相同的。
（g）放射性核素有時被錯誤地稱為放射性。
（h）請查看國際計量委員會（CIPM）2號建議關於希沃特的使用（PV，2002, 70, 205）。
7個基本單位和22個具有專用名稱和符號的單位可以組合使用，以表示其他導出量的單位。由於量的數目是沒有限制的，所以無法提供導出量及其導出單位的全部清單。表2列出了一些導出量的例子，以及用基本單位表示的對應的一貫導出單位。此外，表3列舉了一些一貫導出單位的名稱和符號，也包括導出單位的符號。完整的SI單位集包括一貫單位集和採用倍數及分數組成的SI詞頭。
需要強調的是，每個物理量只有一個一貫SI單位，即使這個單位可以用一些專用名稱和符號表達成不同的形式。
然而，反之並不亦然，因為一般來說，幾個不同的量可以共用相同的SI單位。例如，對於熱容量和熵量，其SI單位都是焦耳每開爾文（J/K）。同樣，基本量電流和導出量磁動勢的SI單位是安培（A）。因此，重要的是不要單獨使用單位來指定數量。這不僅適用於技術文本，而且也適用於測量儀器(即儀器的讀出需要指出單位和測量的數值)。
在實踐中，對於某些量，某些專用單位名稱優先使用，使具有相同量綱的不同量之間容易區分。當使用這種自由度時，人們可能會回想起定義這個量的過程。例如：扭矩的量是距離和力矢量乘積，建議單位牛·米（N m），即使它與能量有相同的量綱，而且可以用單位焦耳(J)表示。
頻率的SI單位是赫茲，角速度和角頻率的SI單位是弧度每秒，而放射性活度的SI單位是貝可勒爾，意味著每秒計數。雖然把這三個單位都寫成秒的倒數（s-1）形式是規範的，但是使用不同的名稱，強調了相關量的不同性質。尤為重要的是,要仔細區分頻率和角頻率，因為根據定義，它們的數值相差2π的因子。忽視這一事實可能會導致一個2π的誤差。注意在某些國家，頻率值通常用「周期每秒（cycle/s）」或「每秒周數（cps）」來代替SI單位赫茲（Hz） ，儘管「周期」和「每秒周數」不是SI中的單位。還要注意，儘管不推薦，但使用弧度每秒（rad/s）這個術語表達量的頻次是常見的。因此，建議被稱為「頻率」、「角頻率」和「角速度」的量總是要給出明確單位Hz或rad/s，而不是s-1。
在電離輻射領域，寧可使用SI單位貝可勒爾也不願用秒的倒數（s-1）。SI單位戈瑞和希沃特分別用於吸收劑量和劑量當量，而不用焦耳每千克（J/kg）。專用名稱貝可勒爾、戈瑞和希沃特是明確引入的，因為涉及秒的倒數、焦耳每千克這些單位可能引起誤解，假如後面的單位被錯誤地識別成所涉及的不同的量，會危害人體健康。
必須特別注意，在分別表示溫度或溫度差時，1K的溫差等於1攝氏度（oC）溫差，但對於一個絕對溫度，必須考慮273.15K的溫差。單位攝氏度僅在表示溫度差時是一致的。
二
SI單位的十進倍數與分數
供SI單位使用的十進位倍數和分數的範圍從1024到10-24。表4給出了這些倍數和分數詞頭的名稱和符號。
詞頭符號與單位符號一樣，用直立字體列印，與周圍文本中的字體無關，並且在詞頭和單位符號之間沒有空格。除了十/da (deca)、百/h (hecto)和千/k (kilo)外，所有倍數詞頭符號都是大寫字母，所有的分數詞頭符號都是小寫字母。除了在句子的開頭外，所有詞頭名稱都用小寫字母列印。
用一個詞頭符號與一個單位符號組合，構成一個新的不可分割的單位符號(形成有關的倍數或分數單位)，它可以被提高為正或負的冪，並可與其他單位符號結合形成複合單位符號。
例子：pm（皮米 ）、mmol（毫摩）、GΩ （吉歐姆）、THz （太赫茲）
2.3cm3=2.3（cm）3=2.3（10-2m）3
=2.3×10-6m3
1cm-1=1（cm）-1=1(10-2m）-1
=102m-1=100m-1
同理，詞頭名稱也不能與它們所連接的單位名稱分離。例如，毫米、微帕斯卡和兆牛頓都是一個詞。
複合詞頭符號，即由兩個或兩個以上的詞頭符號並列而成的詞頭符號，是不允許的。此規則也適用於兩個或兩個以上複合詞頭名稱。
詞頭符號既不能孤立存在，又不能依附於數字1這個單位1的符號。同理，詞頭名稱不能附加單位1名稱，也就是「1」這個字。
由於歷史原因，千克是唯一名稱和符號包括詞頭的一貫SI單位。通過將十進位倍數和分數詞頭的名稱與符號分別附加到單位名稱「克」與單位符號「g」，形成質量單位的名稱和符號。例如10-6kg寫成毫克（mg），而非微千克（μkg）。
連結：SI手冊第九版系列介紹之一
SI基本單位在量子化演進中是如何定義的
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本文刊發於《中國計量》雜誌2019年第1期
作者：華北國家計量測試中心 楊利民 梁豔 劉中雨 王悅佟/編譯