Metriek stelsel

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
(Doorverwezen vanaf Metrisch stelsel)
Ga naar: navigatie, zoeken
Zie het artikel Voor het huidige metrieke stelsel, zie SI-stelsel.
Een meetlint met centimeters, een thermometer in graden Celsius, een kilo gewicht en een elektrische meter in volt, ampère en ohm
Invoering van het metrieke stelsel in de wereld

Een metriek stelsel of metrisch systeem is een systeem van uniforme standaardeenheden voor het meten van bijvoorbeeld afstand, gewicht en temperatuur. De invoering van het metriek decimaal stelsel was een van de belangrijkste verwezenlijkingen van de Franse Revolutie en het napoleontisch tijdperk. Vóór de invoering van het metrieke stelsel werden verschillende maten gebruikt in verschillende landen en zelfs in verschillende delen van een land. Zo verving de meter oudere maten als de duim, de el en de voet.

In het verleden zijn verschillende varianten van het metrieke stelsel ontwikkeld, waaronder het cgs-systeem en het Nederlandse metrieke stelsel. Sinds 1960 wordt het Internationale Stelsel van Eenheden (SI-stelsel) gebruikt als internationale metrieke standaard. Dit stelsel is de wettelijke standaard in de Europese Unie. Alle eigenschappen en maten van producten die op de markt gebracht worden moeten uitgedrukt worden in dit stelsel.

Geschiedenis[bewerken]

Ontwerp en eerste invoering[bewerken]

Tot eind 18e eeuw bezat elke stad een eigen systeem van standaardmaten, vastgesteld door de magistraat. Dit bemoeilijkte tussenstedelijke en tussenlandelijke handel en wetenschap ernstig. Al in de 16e en 17e eeuw ijverden wetenschappers als Simon Stevin en Christiaan Huygens voor algemene maten die iedereen zou aanhouden ter verduidelijking van onderlinge communicatie.[1]

Het metrieke stelsel werd ontworpen in de periode 1790-1798 door een commissie van wis- en natuurkundigen, in opdracht van de Franse revolutionaire regering.[2] Met het decreet van 18 germinal An III (7 april 1795) werd het metrieke stelsel ingevoerd in de Franse Republiek (waarbij ook de voormalige Oostenrijkse Nederlanden waren ingelijfd), maar het maakte dit systeem nog niet verplicht.

In 1798 werd de Bataafse Republiek, samen met geallieerde en neutrale staten, uitgenodigd door de Franse regering om mee te helpen aan het standaardiseren van de nieuwe meeteenheden. De invoering ervan stuitte echter op veel problemen bij de praktische toepassing; de standaardmeter (le mètre des Archives) werd pas in 1799 vervaardigd, en zolang alle lokale gebruikelijke lengtematen niet overgezet waren naar de nieuwe eenheid, bleef er chaos onder de burgers bestaan. Om hieraan tegemoet te komen richtte het Franse bestuur commissies op die overzettabellen opstelde. Deze omzettingstabellen werden begin 19e eeuw druk gebruikt. Maar de nederlaag van Napoleon in de Slag bij Waterloo in 1815 zette dit hele systeem opnieuw op de helling; het stelsel had een 'revolutionair' stempel, dat de vijanden van Napoleon verachtten.

Tweede invoering[bewerken]

Bij de IJkwet van 21 augustus 1816[3] werd het metrieke stelsel (het eenvormig stelsel van maten en gewigten) vanaf 1820 verplicht in het toenmalige Verenigd Koninkrijk der Nederlanden (dat het huidige Nederland, België en het Groothertogdom Luxemburg omvatte). Eigenlijk was het een herinvoering. Naast de verandering van maten en gewichten werd ook de gulden onder handen genomen: deze werd onderverdeeld in 100 centen. Koning Willem I zag vooral het economische voordeel in van betere, uniforme maten en gewichten en trok zich van de revolutionaire oorsprong ervan niets aan.

Toen België zich in 1830 afscheidde van het Verenigd Koninkrijk der Nederlanden, was het gebruik van het metrieke stelsel in België niet meer verplicht. Niettemin werd het stelsel daar heringevoerd met de wet van 11 juni 1836, die werd bevestigd door de zogenaamde "IJkwet" van 1 oktober 1855.

Hoewel Frankrijk aan de oorsprong lag van het metrieke stelsel, werd het daar pas in 1837 gedurende de Julimonarchie officieel verplicht. Enkele andere landen volgden spoedig: Piëmont (1 januari 1850), Duitsland (1868), Oostenrijk (1871) en Hongarije (1874).

Wereldwijde standaardisering en verbreiding[bewerken]

1rightarrow blue.svg Zie Metricatie voor het hoofdartikel over dit onderwerp.
Logo van het BIPM

In 1872 werd in Parijs een internationale vergadering gehouden om de Franse standaarden van het metrieke stelsel te internationaliseren. Deze voorbereidende vergadering werd in 1875 gevolgd door de Internationale Diplomatieke Meterconferentie.[1]

De Meterconventie (Convention du Mètre), waarbij het Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) werd opgericht, werd op 20 mei 1875 aanvaard door een groot aantal landen: Argentinië, België, Brazilië, Denemarken, Duitsland, Frankrijk, Italië, Noorwegen, Oostenrijk-Hongarije, Peru, Rusland, Spanje, het Ottomaanse Rijk, Venezuela, de Verenigde Staten, Zweden en Zwitserland. Nederland weigerde, maar sloot zich in 1929 toch aan.[4]

Daarna voerde het ene na het andere land het metrieke stelsel in, waaronder Roemenië (1883), Japan (1885 [facultatief] / 1921 [exclusief]), Bulgarije (1888), Rusland (1918), Polen (1919), Joegoslavië (1919), Letland (1920), Litouwen (1920), India (1947) en China (1958).

Groot-Brittannië en het Gemenebest vormden een buitenbeentje. Driemaal probeerde men tevergeefs de Imperial Yard te vervangen door het metrieke stelsel, namelijk in 1862, 1904 en 1911. Uiteindelijk kon de regering in 1965 toch de wet doordrukken, waarbij in 1975 het metrieke stelsel werd ingevoerd in Groot-Brittannië (enkele gevallen uitgezonderd), Ierland, Canada, Zuid-Afrika, Australië en Nieuw-Zeeland.

Nog geruime tijd werden er afwijkende maten in de farmacie toegelaten in België en Nederland. Deze medicinale maten werden in Nederland tot 1870 gebruikt: het apothekerspond van 375 gram was onderverdeeld in oncen, drachmen, scrupels en greinen. Dit gebruik werd in België afgeschaft met de wet van 31 mei 1885.

Op 11 oktober 1960 werd het Internationale Stelsel van Eenheden (SI-stelsel) aangenomen. Sindsdien wordt dit gebruikt als internationale metrieke standaard. Het metrieke stelsel werd hierna bijna overal ingevoerd. Alleen in Liberia, Myanmar en de Verenigde Staten wordt het metrische systeem nog steeds niet als wettelijke standaard erkend.

In de VS wordt nog steeds het imperiale systeem gehanteerd, met onder andere mijlen, voeten, yards en inches. Dit leidt er soms tot problemen. Voor veel specialistische apparatuur die men daar uit het buitenland betrekt en die wel metrisch is, moet men een apart stel werktuigen, sleutels, moeren enz. bij de hand hebben. In 1983 kwam een vliegtuig van Air Canada tijdens de vlucht zonder brandstof te zitten door hantering van het verkeerde systeem bij controle van de hoeveelheid kerosine. In 1999 is een ruimtesonde, de Mars Climate Orbiter, verloren gegaan omdat de software voor het ene stelsel geschreven was en de beoogde hoogte waar de satelliet naar toe gestuurd werd in het andere stelsel ingetypt werd.[5]

Basiseenheden[bewerken]

De basiseenheden die men oorspronkelijk koos waren centimeter - gram - seconde. Dit wordt het cgs-stelsel genoemd. Er ontstonden echter twee versies van (het elektrische en het magnetische) en weer later werd besloten orde in de chaos te scheppen door andere basiseenheden aan te nemen: meter - kilogram - seconde - ampère. Ten slotte werd dit mksa-stelsel weer verder verfijnd door niet meer alle factoren van 10 te aanvaarden maar te denken in factoren van 1000. Dit is het huidige SI-stelsel.

Vooral door de onwil van de kant van de Verenigde Staten om aan deze standaardisatie mee te doen, is er nog steeds een verzameling eenheden in de wetenschap in gebruik die uit verschillende ontwikkelingsstadia van het eenhedenstelsel stammen. Zo worden voor druk de psi (een niet-metrische eenheid), de torr en de atmosfeer ("ad hoc" metrisch), de bar (cgs) en (zelden) de SI-eenheid pascal (Pa) gebruikt.

De algemeen wereldwijd gebruikte eenheden die betrekking hebben op elektrische verschijnselen zijn van huis uit gebaseerd op het cgs-systeem. Om deze eenheden aan te laten sluiten op het op het Europese vasteland voor mechanica gebruikelijke kms-systeem was het nodig de kilogram als eenheid van massa te kiezen. Deze basiseenheid heeft echter het decimale voorvoegsel kilo (× 1000) in zijn naam staan. Dit zou de gedachte kunnen oproepen dat toch de gram de basiseenheid is. De naam kilogram is dus in principe voor een basiseenheid onjuist. Aangezien de kilogram een dusdanig wijdverbreid en algemeen gebruikte eenheid was heeft men het niet aangedurfd bij het ingaan van het SI de naam van de kilogram te wijzigen in bijvoorbeeld de voorgestelde "einstein". De naam kilogram voor de eenheid van massa is daarmee een nog steeds bestaande onvolkomenheid in het SI-stelsel. Bij de voorvoegsels wordt uitgegaan van de gram (die niet millikilogram heet).

Het metrieke stelsel werd niet ingevoerd bij de dagelijkse tijdmeting. Hier spreekt men nog steeds van 12 maanden, 365 dagen, 24 uur, 60 minuten en 60 seconden. Maar eenheden, kleiner dan een seconde, zijn wel decimaal, bijvoorbeeld 1/100 van een seconde. In de mechanica en wetenschap is de seconde als eenheid van tijd sinds geruime tijd de standaard.

Nieuwe eenheden[bewerken]

In de bijna twee eeuwen sinds de herinvoering is het stelsel een aantal malen uitgebreid en aangepast. Vooral door de wetenschappelijke ontwikkelingen van de 19e en 20e eeuw kwam er behoefte aan veel nieuwe eenheden, bijvoorbeeld voor magnetische en elektrische verschijnselen.

De eenvormigheid, die de oorspronkelijke opstellers op het oog hadden, is niet altijd bewaard gebleven, doordat er eenheden in het leven geroepen werden die niet in het oorspronkelijke stelsel pasten.

Calorie en joule[bewerken]

Een voorbeeld is de calorie. Dit is een metrische eenheid in de zin dat er met factoren 10 of 1000 gewerkt wordt (de kilocalorie kcal is 1000 cal). Later werd de calorie vervangen door de joule (1 cal = 4,1868 J) omdat deze beter te herleiden is tot een beperkt aantal reeds gedefinieerde basiseenheden (1 joule = 1 N·m = 1 kg·m²/s²).

Micron en ångström[bewerken]

Het idee van de standaardvoorvoegsels werd vergeten toen de kleine lengte-eenheden micron (ook wel mu, symbool μ) en ångström werden geïntroduceerd. Deze nieuwe namen werden zelfs weer voorzien van standaardvoorvoegsels millimicron. Volgens het metrieke principe moeten deze eenheden de naam meter dragen met een voorvoegsel. De juiste naam voor de micron is micrometer, symbool μm, de millimicron heet nanometer (nm) en een ångström is 0,1 nm.

Candela[bewerken]

De SI-eenheid candela voor lichtsterkte is in zekere zin ook een ad-hoceenheid omdat de definitie gebaseerd is op de lichtgevoeligheid van het menselijk oog bij een bepaalde golflengte. Voor natuurwetenschappelijke doeleinden is de candela een overbodige eenheid omdat het uitgestraalde vermogen van een lichtbron of andere stralingsbron uitstekend uitgedrukt kan worden in de eenheid watt (J/s).

Bronnen

Referenties

  1. a b Encarta-encyclopedie Winkler Prins (1993-2002) s.v. Eenheden, Internationaal Stelsel van. Microsoft Corporation/Het Spectrum.
  2. Encarta-encyclopedie Winkler Prins (1993-2002) s.v. metriek stelsel. Microsoft Corporation/Het Spectrum.
  3. Nederlandsche Staatscourant 227, 24 september 1816
  4. Nederland tekende niet omdat de Nederlandse vertegenwoordiger Bosscha meende dat zo’n internationaal laboratorium geld zou verslinden voor representatie, maar wetenschappelijk niets zou opleveren. Deze mening is later door de feiten gelogenstraft. Nederland trad ten slotte in 1929 tot de organisatie toe. Encarta-encyclopedie Winkler Prins (1993-2002) s.v. Eenheden, Internationaal Stelsel van. Microsoft Corporation/Het Spectrum.
  5. NASA's metric confusion caused Mars orbiter loss