الأبعاد والوحدات المستخدمة في القياس

عند قياس كمية فيزيائية ما علينا أن نحدد نوع الخاصية الفيزيائية تقم بقياسها.  هل نريد تعيين طول حمام السباحة مثلاً ، أم نريد تعيين الزمن اللازم لسباحته مرة واحدة . هناك سبعة أنواع أساسية فقط من الخواص الفيزيائية اللازمة لوصف جميع القياسات الفزيائية هذه الخواص , تسمى الأبعاد , هي الطول والكتلة والزمن ودرجة الحرارة والتيار الكهربي وعدد الجسيمات والشدة الضيائية . أما الكميات الفزيائية الأخر التي نتعامل معها ، كالقوة والطاقة وكمية التحرك , فيمكن اشتقاقها من هذه الأبعاد الأساسية السبعة .

من الضروري تعريف كمية معيارية لكل من الأبعاد الفيزيائية الأساسية . هذه التعريفات اختيارية , ولكن كلاً منها مبنى على أساس قياس فيزيائي ذي ضباطية عالية. وهناك اتفاقية دولية بشأن تعريف كل من الكميات المعيارية السبع وكذلك مواصفات وتصميمات التجارب المستخدمة لقياسها .

بعد تحديد نوع الخاصية المراد قياسها ستكون مهمتنا الثانية أن نختار نظاماً لوحدات القياس للتعبير عن الكمية التي نقوم بقياسها . وقد استخدمت عدة أنظمة للوحدات في أوقات وأماكن مختلفة للتعبير عن الكميات المقاسة بالأبعاد السبعة الأساسية . ولكن يستخدم في العالم الآن نظامان أساسيان فقط من أنظمة القياس, وأكثر هذين النظامين استخداماً في الوقت الحالي ، وهو النظام المستخدم في المجال العلمي على وجه الحصر تقريباً , هو النظام العالمي للوحدات *(SI). أما النظام الثاني. وهو الشائع في الولايات المتحدة ،فهو النظام البريطاني ( بالرغم من أنه لم يعد النظام المعتمد رسمياً للاستخدام في بريطانيا العظمى) . والنظام المستخدم  هنا هو نظام الوحدات SI . وإن كنا سنعقد أحياناً بعض المقارنة مع النظام البريطاني.

يوضح الجدول التالي الأبعاد الأساسية السبعة معبراً عنها في نظام الوحدات SI. أما الكميات الفيزيائية الأخرى والتي تمثل تركيبات من الوحدات الأساسية فهي الوحدات SI المشتقة , وقد أعطى العديد منها أسمائها الخاصة. ومن أمثلة الوحدات المشتقة يمكن ذكر الجول (للطاقة) والنيوتن (للقوة).