miniatura|Només hi ha tres estats que encara no han adoptat el Sistema Internacional d'Unitats com el seu únic sistema de mesures: Libèria, Myanmar i els Estats Units. El Sistema Internacional d'Unitats, abreujat SINom i abreviatura oficials segons la resolució núm. 12 de l'11a Conferència General de Pesos i Mesures del 1960 (del francès Système international d'unités) és el sistema d'unitats més utilitzat al món, tant en ciència com a la vida diària (comerç), i és l'evolució del sistema mètric decimal.
L'antic sistema mètric decimal presentava diferents grups d'unitats com el sistema mks (metre-quilogram-segon) o el sistema cgs (centímetre-gram-segon), que al seu torn també presentava variants. El SI es va desenvolupar a partir de l'antic sistema mks, i va ser adoptat a l'11a Conferència General de Pesos i Mesures que es va celebrar a París entre l'11 i el 20 d'octubre del 1960.
La definició actual de les unitats del SI ha estat feta a partir de set constants físiques. A partir del valor d'aquestes constants, expressades en unitats del SI, es poden deduir totes les unitats del sistema. El fet que en siguin set és degut al fet que el SI va ser creat amb set unitats de base.
Com es pot observar al mapa del costat, avui dia la utilització del SI és pràcticament universal i gairebé cap estat manté definicions oficials d'altres unitats. L'única excepció notable són els Estats Units d'Amèrica on el seu sistema tradicional d'unitats (United States customary units) continua essent àmpliament utilitzat a la vida diària, tot i que amb definicions basades en el SI. S'està produint un avenç del SI als Estats Units en l'àmbit científic, mèdic, governamental i en molts sectors de la indústria.
Materialització de les unitats S'ha de fer una distinció entre la definició d'una unitat i la seva materialització. La definició de cada unitat base del SI es redacta curosament de manera que sigui única i proporcioni una base teòrica sòlida a partir de la qual es poden fer les mesures més acurades i reproduïbles. La materialització de la definició d'una unitat és el procediment pel qual la definició es pot fer servir per establir el valor i la seva incertesa associada d'una quantitat de la mateixa classe que la unitat. Una descripció de com es materialitzen a la pràctica les definicions d'algunes unitats importants es dona al lloc web del BIPM.SI Practical Realization brochure
Una unitat derivada coherent del SI pot ser expressada en unitats base del SI sense altre factor numèric que l'1. número 1.Ambler Thompson and Barry N. Taylor, (2008), Guide for the Use of the International System of Units (SI), (Special publication 811), Gaithersburg, MD: National Institute of Standards and Technology, p. 3, footnote 2. La unitat derivada coherent del SI per a la resistència, l'ohm, de símbol Ω, per exemple, queda definit únicament per la relació = Ω = m²·kg·s−3·A−2, que resulta de la definició de la quantitat resistència elèctrica. Tanmateix, «qualsevol mètode coherent amb les lleis de la física es podria fer servir per materialitzar qualsevol unitat del SI.»Oficina internacional de Pesos i Mesures (2006), El Sistema Internacional d'Unitats (SI) (8a edició), pàg. 111,
Unitats bàsiques
Les unitats bàsiques del SI han estat establertes per la Conferència General de Pesos i Mesures a proposta de l'Oficina Internacional de Pesos i Mesures (Bureau International des Poids et Mesures o BIMP); n'hi ha 7, ben definides, que, per conveni, es consideren dimensionalment independents:
+ Unitats bàsiques del SIDefinicions oficialsNomSímbolMagnitudDefiniciómetremlongitudUn metre es defineix fixant el valor numèric de la velocitat de la llum en el buit, c, com 299 792 458 quan s'expressa en la unitat m/s, on el segon es defineix en funció de ΔνCs.Definició oficial del metrequilogramkgmassaUn quilogram es defineix fixant el valor numèric de la constant de Planck, h, com 6,626 070 15 × 10-34, quan s'expressa en la unitat J s, igual a kg m² s-1, on el metre i el segon es defineixen en funció de c i de ΔνCs.Definició oficial del quilogramsegonstempsUn segon es defineix fixant el valor numèric de la freqüència del cesi, ΔνCs, la freqüència de transició hiperfina de l'estat fonamental sense pertorbar de l'àtom de cesi 133 com 9 192 631 770 quan s'expressa en la unitat Hz, que és igual a s-1.Definició oficial del segonampereAcorrent elèctricUn ampere es defineix fixant el valor numèric de la càrrega elemental, e, com 1,602 176 634 × 10-19 quan s'expressa en la unitat C, que és igual a A s, on el segon es defineix en funció de ΔνCsDefinició oficial de l'amperekelvinKtemperatura termodinàmicaUn kelvin es defineix fixant el valor numèric de la constant de Boltzmann, k,com 1,380 649 × 10-23 quan s'expressa en la unitat J K-1, que és igual a kg m² s-2 K-1, on el kilogram, el metre i el segon es defineixen en funció dh, c i ΔνCsDefinició oficial del kelvin |- !candela |cd |intensitat lluminosa |Una candela és la unitat del SI d'intensitat lluminosa en una direcció determinada. Es defineix fixant el valor numèric de l'eficàcia lluminosa de la radiació monocromàtica de freqüència 540 × 1012 Hz, Kcd, com 683 quan s'expressa en la unitat lm W-1, que és igual a cd sr W-1, o cd sr kg-1 m-2 s3, on el kilogram, metre i segon es defineixen en funció d'''h, c i ΔνCs.Definició oficial de la candela |- !mol |mol|quantitat de matèria |Un mol és la unitat del SI de quantitat de substància d'una entitat elemental especificada, que pot ser un àtom, molècula, ió, electró, qualsevol altra partícula o un grup especificat de tals partícules. Es defineix fixant el valor numèric de la constant d'Avogadro, NA, com 6,022 140 76 × 1023 quan s'expressa en la unitat mol-1Definició oficial del mol
Unitats derivades A partir de les unitats base es poden definir unitats derivades. Les unitats derivades es defineixen pel producte entre les unitats fonamentals, si aquest producte no conté cap factor numèric diferent d'1, les unitats derivades reben el nom de coherents. Per exemple, una velocitat expressada com a metres per segon seria una unitat derivada coherent, mentre que expressada en quilòmetres per segon no ho seria.
A la taula següent es mostren les que tenen un nom i un símbol especial:
{| class=wikitable |+ Unitats derivades del SI amb nom específicBIMP. Units with special names and symbols; units that incorporate special names and symbols Magnitud física Nom de la unitat del SI Símbol de la unitat Expressió en termes d'altres unitatsExpressió en termes de les unitats bàsiques del SI angle pla radiant rad 1 = m · m-1 angle sòlid estereoradiant sr 1 = m² · m-2 Freqüència hertz Hz Força newton N Pressió, tensió pascal Pa Energia, treball, calor joule J potència, flux radiant watt W Càrrega elèctrica coulomb C Diferència de potencial elèctric volt V Capacitància elèctrica farad F C · V-1 resistència elèctrica ohm Ω Conductància elèctrica siemens S Flux magnètic weber Wb Inductància henry H Densitat de flux magnètic, inducció magnètica tesla T Temperatura grau Celsius °C t°C = tK - 273,15 Flux lluminós lumen lm cd · sr Il·luminació lux lx cd · sr · m-2 Activitat radioactiva becquerel Bq s-1 Dosi absorbida (de radiació ionitzant) gray Gy J · kg-1 = m² · s-2 Dosi equivalent (índex de radiació ionitzant) sievert Sv J · kg-1 = m² · s-2 activitat catalítica katal kat mol · s-1
Prefixos S'han definit una sèrie de prefixos que es poden combinar amb qualsevol unitat per a formar unitats derivades adequades per a fer mesures en ordres de magnitud superior o inferior. El grup format pel prefix i el símbol de la unitat és inseparable. Els símbols dels múltiples s'escriuen en majúscula mentre que per als submúltiples s'utilitzen minúscules. Aquesta regla té les excepcions dels múltiples deca (da), hecto (h), i quilo (k) que se simbolitzen amb minúscules.
+ Prefixos del Sistema Internacional d'UnitatsBIMP: SI prefixes Múltiples Nom deca hecto quilo mega giga tera peta exa zetta yotta ronna quetta Símbol da h k M G T P E Z Y R Q Factor 101 102 103 106 10⁹ 1012 1015 1018 1021 1024102710³⁰ Submúltiples Nom deci centi mil·li micro nano pico femto atto zepto yocto ronto quecto Símbol d c m µ n p f a z y r q Factor 10−1 10−2 10−3 10−6 10−9 10−12 10−15 10−18 10−21 10−24 10−27 10−30
El quilogram com a excepció Per raons històriques el quilogram (kg) és l'única unitat que inclou un prefix al nom i al símbol. Els múltiples i submúltiples de la unitat de massa es formen afegint els prefixos al gram (g), quan la unitat de base és el quilogram.
Finalment, el 16 de novembre de 2018, la Conferència General de Pesos i Mesures (CGPM) va aprovar el canvi de la definició de kilogram en termes de la constant de Planck. Es va aprovar que aquest canvi entraria en vigor el 20 de maig de 2019, dia mundial de la Metrologia.
Regles ortogràfiques i tipogràfiques El nom de les unitats és un substantiu, fins i tot si la unitat es deriva d'un nom propi, per tant la primera lletra del nom d'una unitat és sempre una minúscula. Escriurem: ampere, segon i grau Celsius (el nom de la unitat, grau, s'escriu amb minúscula, Celsius és un modificador que s'escriu amb majúscula perquè és un nom propi). A més, per formar els noms de diverses unitats i submúltiples simplement s'afegeix un prefix. Finalment, en el cas del producte d'unitats utilitzarem un guió o un espai en el nom de la unitat derivada. Per tant, l'ortografia correcta de la unitat de símbol kWh seria quilowatt-hora o quilowatt hora.(en anglès) The International System of Units (SI), BIMP, 8a edició 2006, pàgina 131. 5.2 – Unit names Disponible en línia a PDF D'altra banda, no és permès d'afegir més d'un prefix a una unitat, tenim nanòmetre i no mil·limicròmetre.
Per als símbols que representen les unitats es té en consideració si el nom de la unitat deriva d'un nom propi, en aquest cas la primera lletra del símbol s'haurà d'escriure en majúscula.(en anglès) Resolució número 7 de la 9a CGPM, 1948 A la resta dels casos s'utilitzarà una minúscula. Així tenim els símbols del kelvin (K) o del pascal (Pa) en majúscules atès que deriven de Lord Kelvin i Blaise Pascal respectivament, en canvi tenim només en minúscules el segon (s) o l'estereoradiant (sr). L'única excepció a aquesta regla afecta el litre i va ser introduïda el 1979 a la 16a CGPM, es va decidir la utilització tant de la l minúscula com la L majúscula per evitar confusions entre la l i el nombre 1,Resolució número 6 de la 16a reunió de la CGPM del 1979 amb la indicació que en un futur només hauria de restar un dels dos símbols, però la dualitat encara és vigent.
Una altra norma indica que els símbols de les unitats han de ser escrits en tipografia romana,(en anglès) The International System of Units (SI) BIMP, 8a edició 2006, pàgina 130. sigui quina sigui la tipografia del text on es troben. Els símbols són entitats matemàtiques i no abreviatures. S'han d'escriure «10 cm» (i no: «10 cm», «10 cm.» o «10 cms»). De la mateixa manera són rebutjades les abreviacions dels noms de les unitats o dels seus símbols, és incorrecte escriure «seg» per segon (s), «cc» per centímetre cúbic (cm³) o «mps» per metre per segon. Tampoc no és permès de barrejar els símbols, que són considerats entitats matemàtiques, i els noms de les unitats, per tant sempre s'ha d'escriure «coulomb per quilogram», en cap cas seria admès «coulomb per kg».