Système international d'unités

Le Système international d'unités , connu internationalement sous l'abréviation SI (du français Système international d'unités ), est la forme moderne du système métrique et le système de mesure le plus utilisé au monde . Coordonné par le Bureau international des poids et mesures ( abrégé BIPM ) , il s'agit du seul système de mesure ayant un statut officiel dans presque tous les pays du monde, utilisé dans les sciences, la technologie, l'industrie et le commerce quotidien.

Le SI comprend un système cohérent d' unités de mesure commençant par sept unités de base , qui sont la seconde (symbole s, unité de temps ), le mètre (m, longueur ), le kilogramme (kg, masse ), l'ampère (A, courant électrique ), le kelvin (K, température thermodynamique ), la mole (mol, quantité de matière ) et la candela (cd, intensité lumineuse ). Le système peut accueillir des unités cohérentes pour un nombre illimité de quantités supplémentaires. On les appelle unités dérivées cohérentes , qui peuvent toujours être représentées comme des produits de puissances des unités de base. Vingt-deux unités dérivées cohérentes ont été dotées de noms et de symboles spéciaux.

Les sept unités de base et les 22 unités dérivées cohérentes portant des noms et des symboles spéciaux peuvent être utilisées en combinaison pour exprimer d'autres unités dérivées cohérentes. Étant donné que les tailles des unités cohérentes ne conviennent qu'à certaines applications et pas à d'autres, le SI fournit vingt-quatre préfixes qui, lorsqu'ils sont ajoutés au nom et au symbole d'une unité cohérente, produisent vingt-quatre unités SI supplémentaires (non cohérentes) pour la même quantité ; ces unités non cohérentes sont toujours des multiples et sous-multiples décimaux (c'est-à-dire des puissances de dix) de l'unité cohérente.

La manière actuelle de définir le SI est le résultat d'une évolution de plusieurs décennies vers une formulation de plus en plus abstraite et idéalisée dans laquelle les réalisations des unités sont séparées conceptuellement des définitions. L'une des conséquences est qu'à mesure que la science et les technologies se développent, de nouvelles réalisations supérieures peuvent être introduites sans qu'il soit nécessaire de redéfinir l'unité. L'un des problèmes des artefacts est qu'ils peuvent être perdus, endommagés ou modifiés ; un autre problème est qu'ils introduisent des incertitudes qui ne peuvent être réduites par les progrès de la science et de la technologie.

Le développement du SI a été motivé à l'origine par la diversité des unités apparues dans le système centimètre-gramme-seconde (CGS) (notamment l'incohérence entre les systèmes d' unités électrostatiques et électromagnétiques ) et le manque de coordination entre les différentes disciplines qui les utilisaient. La Conférence générale des poids et mesures ( CGPM ), instituée par la Convention du Mètre de 1875, a réuni de nombreuses organisations internationales pour établir les définitions et les normes d'un nouveau système et pour normaliser les règles d'écriture et de présentation des mesures. Le système a été publié en 1960 à la suite d'une initiative lancée en 1948 et est basé sur le système d'unités mètre-kilogramme-seconde (MKS) combiné aux idées issues du développement du système CGS.

Le Système international d'unités se compose d'un ensemble de constantes de définition avec des unités de base correspondantes, des unités dérivées et un ensemble de multiplicateurs décimaux utilisés comme préfixes.

Les sept constantes de définition sont la caractéristique la plus fondamentale de la définition du système d'unités. Les grandeurs de toutes les unités SI sont définies en déclarant que sept constantes ont certaines valeurs numériques exactes lorsqu'elles sont exprimées en termes de leurs unités SI. Ces constantes de définition sont la vitesse de la lumière dans le vide c , la fréquence de transition hyperfine du césium Δ ν _Cs , la constante de Planck h , la charge élémentaire e , la constante de Boltzmann k , la constante d'Avogadro N _A et l' efficacité lumineuse K _cd . La nature des constantes de définition va des constantes fondamentales de la nature telles que c à la constante purement technique K _cd . Les valeurs attribuées à ces constantes ont été fixées pour assurer la continuité avec les définitions précédentes des unités de base.

Le SI sélectionne sept unités pour servir d' unités de base , correspondant à sept quantités physiques de base. Il s'agit de la deuxième , de symbole s , qui est l'unité SI de la quantité physique de temps ; du mètre , de symbole m , l'unité SI de longueur ; du kilogramme ( kg , l'unité de masse ) ; de l'ampère ( A , le courant électrique ) ; du kelvin ( K , la température thermodynamique ) ; de la mole ( mol , la quantité de matière ) ; et de la candela ( cd , l'intensité lumineuse ). Les unités de base sont définies en termes de constantes de définition. Par exemple, le kilogramme est défini en prenant la constante de Planck h comme étant6,626 070 15 × 10 ⁻³⁴ J⋅s , donnant l'expression en termes de constantes de définition

1 kg = ⁠(299 792 458 ) ²/(6,626 070 15 × 10 ⁻³⁴ )(9 192 631 770 )⁠ ⁠h Δ ν _Cs /c ²⁠ .

Toutes les unités du SI peuvent être exprimées en termes d'unités de base, et les unités de base servent d'ensemble privilégié pour exprimer ou analyser les relations entre les unités. Le choix des quantités à utiliser comme quantités de base, et même de leur nombre, n'est pas fondamental ni même unique – c'est une question de convention.

Le système autorise un nombre illimité d'unités supplémentaires, appelées unités dérivées , qui peuvent toujours être représentées comme des produits de puissances des unités de base, éventuellement avec un multiplicateur numérique non trivial. Lorsque ce multiplicateur est égal à un, l'unité est appelée unité dérivée cohérente . Par exemple, l'unité dérivée cohérente de vitesse du SI est le mètre par seconde , avec le symbole m/s . Les unités de base et dérivées cohérentes du SI forment ensemble un système cohérent d'unités ( l'ensemble des unités SI cohérentes ). Une propriété utile d'un système cohérent est que lorsque les valeurs numériques des quantités physiques sont exprimées en termes d'unités du système, les équations entre les valeurs numériques ont exactement la même forme, y compris les facteurs numériques, que les équations correspondantes entre les quantités physiques.

Vingt-deux unités dérivées cohérentes ont été dotées de noms et de symboles spéciaux, comme indiqué dans le tableau ci-dessous. Le radian et le stéradian n'ont pas d'unités de base mais sont traités comme des unités dérivées pour des raisons historiques.

Les unités dérivées du SI sont formées par des puissances, des produits ou des quotients des unités de base et sont en nombre illimité.

Les unités dérivées s'appliquent à certaines quantités dérivées , qui peuvent par définition être exprimées en termes de quantités de base , et ne sont donc pas indépendantes ; par exemple, la conductance électrique est l'inverse de la résistance électrique , avec pour conséquence que le siemens est l'inverse de l'ohm, et de même, l'ohm et le siemens peuvent être remplacés par un rapport d'un ampère et d'un volt, car ces quantités ont une relation définie l'une avec l'autre. D'autres quantités dérivées utiles peuvent être spécifiées en termes d'unités de base et dérivées du SI qui n'ont pas d'unités nommées dans le SI, comme l'accélération, qui a pour unité SI m/s ² .

Une combinaison d'unités de base et dérivées peut être utilisée pour exprimer une unité dérivée. Par exemple, l'unité SI de force est le newton (N), l'unité SI de pression est le pascal (Pa) – et le pascal peut être défini comme un newton par mètre carré (N/m2 ⁾ .

Comme tous les systèmes métriques, le SI utilise des préfixes métriques pour construire systématiquement, pour la même quantité physique, un ensemble d'unités qui sont des multiples décimaux les unes des autres sur une large plage. Par exemple, les distances parcourues en voiture sont normalement données en kilomètres (symbole km ) plutôt qu'en mètres. Ici, le préfixe métrique « kilo- » (symbole « k ») représente un facteur de 1 000 ; ainsi,1 km =1000 m .

Le SI propose vingt-quatre préfixes métriques qui signifient des puissances décimales allant de 10 ⁻³⁰ à 10 ³⁰ , le plus récent étant adopté en 2022. La plupart des préfixes correspondent à des puissances entières de 1 000 ; les seuls qui ne le font pas sont ceux pour 10, 1/10, 100 et 1/100. La conversion entre différentes unités SI pour une même quantité physique se fait toujours par une puissance de dix. C'est pourquoi le SI (et les systèmes métriques plus généralement) sont appelés systèmes décimaux d'unités de mesure .

Le groupement formé par un symbole préfixe attaché à un symbole d'unité (par exemple, « km », « cm ») constitue un nouveau symbole d'unité indissociable. Ce nouveau symbole peut être élevé à une puissance positive ou négative. Il peut également être combiné avec d'autres symboles d'unité pour former des symboles d'unité composés . Par exemple, g/cm ³ est une unité SI de masse volumique , où cm ³ doit être interprété comme ( cm ) ³ .

Les préfixes sont ajoutés aux noms d'unités pour produire des multiples et des sous-multiples de l'unité d'origine. Tous ces éléments sont des puissances entières de dix, et au-dessus de cent ou en dessous d'un centième, tous sont des puissances entières de mille. Par exemple, kilo- désigne un multiple de mille et milli- désigne un multiple d'un millième, il y a donc mille millimètres au mètre et mille mètres au kilomètre. Les préfixes ne sont jamais combinés, ainsi, par exemple, un millionième de mètre est un micromètre , pas un millimillimètre . Les multiples du kilogramme sont nommés comme si le gramme était l'unité de base, donc un millionième de kilogramme est un milligramme , pas un microkilogramme .

Le BIPM spécifie 24 préfixes pour le Système international d'unités (SI) :

Les unités de base et les unités dérivées formées comme le produit des puissances des unités de base avec un facteur numérique de un forment un système cohérent d'unités . Chaque quantité physique a exactement une unité SI cohérente. Par exemple, 1 m/s = 1 m / (1 s) est l'unité dérivée cohérente pour la vitesse. À l'exception du kilogramme (pour lequel le préfixe kilo- est requis pour une unité cohérente), lorsque des préfixes sont utilisés avec les unités SI cohérentes, les unités résultantes ne sont plus cohérentes, car le préfixe introduit un facteur numérique autre que un. Par exemple, le mètre, le kilomètre, le centimètre, le nanomètre, etc. sont toutes des unités SI de longueur, bien que seul le mètre soit une unité SI cohérente . L'ensemble complet des unités SI se compose à la fois de l'ensemble cohérent et des multiples et sous-multiples d'unités cohérentes formées en utilisant les préfixes SI.

Le kilogramme est la seule unité cohérente du SI dont le nom et le symbole incluent un préfixe. Pour des raisons historiques, les noms et les symboles des multiples et des sous-multiples de l'unité de masse sont formés comme si le gramme était l'unité de base. Les noms et les symboles des préfixes sont attachés respectivement au nom de l'unité gramme et au symbole de l'unité g. Par exemple,10 ⁻⁶ kg s'écrit milligramme et mg , et non microkilogramme et μkg .

Plusieurs grandeurs différentes peuvent partager la même unité SI cohérente. Par exemple, le joule par kelvin (symbole J/K ) est l'unité SI cohérente pour deux grandeurs distinctes : la capacité thermique et l'entropie ; un autre exemple est l'ampère, qui est l'unité SI cohérente pour le courant électrique et la force magnétomotrice . Cela illustre pourquoi il est important de ne pas utiliser l'unité seule pour spécifier la grandeur. Comme l'indique la brochure SI , « ceci s'applique non seulement aux textes techniques, mais aussi, par exemple, aux instruments de mesure (c'est-à-dire que l'affichage de l'instrument doit indiquer à la fois l'unité et la grandeur mesurée) ».

De plus, la même unité cohérente du SI peut être une unité de base dans un contexte, mais une unité dérivée cohérente dans un autre. Par exemple, l'ampère est une unité de base lorsqu'il s'agit d'une unité de courant électrique, mais une unité dérivée cohérente lorsqu'il s'agit d'une unité de force magnétomotrice.

Selon la brochure du SI, les noms d'unités doivent être traités comme des noms communs de la langue du contexte. Cela signifie qu'ils doivent être composés dans le même jeu de caractères que les autres noms communs (par exemple , l'alphabet latin en anglais, l'écriture cyrillique en russe, etc.), en suivant les règles grammaticales et orthographiques habituelles de la langue du contexte. Par exemple, en anglais et en français, même lorsque l'unité porte le nom d'une personne et que son symbole commence par une majuscule, le nom de l'unité dans le texte courant doit commencer par une lettre minuscule (par exemple, newton, hertz, pascal) et n'est en majuscule qu'au début d'une phrase et dans les titres des titres et des publications . En guise d'application non triviale de cette règle, la brochure du SI note que le nom de l'unité avec le symbole °C s'écrit correctement « degré Celsius » : la première lettre du nom de l'unité, « d », est en minuscule, tandis que le modificateur « Celsius » est en majuscule car il s'agit d'un nom propre.

L'orthographe anglaise et même les noms de certaines unités SI et préfixes métriques dépendent de la variété de l'anglais utilisé. L'anglais américain utilise l'orthographe deka- , meter et liter , et l'anglais international utilise deca- , meter et litre . Le nom de l'unité dont le symbole est t et qui est défini selon1 t =10 ³ kg correspond à « tonne métrique » en anglais américain et à « tonne » en anglais international.

Les symboles des unités SI sont destinés à être uniques et universels, indépendamment de la langue du contexte. La brochure SI contient des règles spécifiques pour les écrire.

En outre, la brochure SI fournit des conventions de style pour, entre autres aspects de l'affichage des unités de quantités : les symboles de quantité, le formatage des nombres et le marqueur décimal, l'expression de l'incertitude de mesure, la multiplication et la division des symboles de quantité, et l'utilisation de nombres purs et de divers angles.

Aux États-Unis, la directive produite par le National Institute of Standards and Technology (NIST) clarifie les détails spécifiques à la langue de l'anglais américain qui n'étaient pas clairs dans la brochure SI, mais elle est par ailleurs identique à la brochure SI. Par exemple, depuis 1979, le litre peut exceptionnellement être écrit en utilisant soit un « L » majuscule, soit un « l » minuscule, une décision motivée par la similitude de la lettre minuscule « l » avec le chiffre « 1 », en particulier avec certaines polices de caractères ou l'écriture manuscrite de style anglais. Le NIST américain recommande qu'aux États-Unis, « L » soit utilisé plutôt que « l ».

Les métrologues font soigneusement la distinction entre la définition d'une unité et sa réalisation. Les unités SI sont définies en déclarant que sept constantes de définition ont certaines valeurs numériques exactes lorsqu'elles sont exprimées en termes de leurs unités SI. La réalisation de la définition d'une unité est la procédure par laquelle la définition peut être utilisée pour établir la valeur et l'incertitude associée d'une quantité de même nature que l'unité.

Pour chaque unité de base , le BIPM publie une mise en pratique [ ] , décrivant les meilleures réalisations pratiques actuelles de l'unité. La ​​séparation des constantes de définition des unités signifie que des mesures améliorées peuvent être développées, conduisant à des changements dans les mises en pratique au fur et à mesure du développement de la science et de la technologie, sans avoir à réviser les définitions.

La mise en pratique publiée n'est pas la seule façon de déterminer une unité de base : la brochure du SI stipule que « toute méthode compatible avec les lois de la physique pourrait être utilisée pour réaliser n'importe quelle unité du SI ». Divers comités consultatifs du CIPM ont décidé en 2016 que plusieurs mises en pratique seraient élaborées pour déterminer la valeur de chaque unité. Ces méthodes comprennent les suivantes :

• Au moins trois expériences distinctes doivent être réalisées, donnant des valeurs ayant une incertitude standard relative dans la détermination du kilogramme ne dépassant pas5 × 10 ⁻⁸ et au moins une de ces valeurs devrait être meilleure que2 × 10 ⁻⁸ . La balance Kibble et le projet Avogadro doivent être inclus dans les expériences et toute différence entre eux doit être conciliée.
• La définition du kelvin mesurée avec une incertitude relative de la constante de Boltzmann dérivée de deux méthodes fondamentalement différentes telles que la thermométrie acoustique à gaz et la thermométrie à gaz à constante diélectrique peut être meilleure qu'une partie10 ⁻⁶ et que ces valeurs soient corroborées par d’autres mesures.

Le Système international d'unités, ou SI, est un système d'unités décimal et métrique établi en 1960 et périodiquement mis à jour depuis lors. Le SI a un statut officiel dans la plupart des pays, y compris les États-Unis , le Canada et le Royaume-Uni , bien que ces trois pays fassent partie de la poignée de nations qui, à des degrés divers, continuent également d'utiliser leurs systèmes habituels. Néanmoins, avec ce niveau d'acceptation quasi universel, le SI « a été utilisé dans le monde entier comme système d'unités préféré, le langage de base pour la science, la technologie, l'industrie et le commerce. »

Les seuls autres types de systèmes de mesure encore largement utilisés dans le monde sont les systèmes de mesure impérial et américain . Le yard et la livre internationaux sont définis en termes du SI.

Les grandeurs et équations qui fournissent le contexte dans lequel les unités SI sont définies sont désormais appelées Système international de grandeurs (ISQ). L'ISQ est basé sur les grandeurs sous-jacentes à chacune des sept unités de base du SI . D'autres grandeurs, telles que l'aire , la pression et la résistance électrique , sont dérivées de ces grandeurs de base par des équations claires et non contradictoires. L'ISQ définit les grandeurs mesurées avec les unités SI. L'ISQ est formalisée, en partie, dans la norme internationale ISO/IEC 80000 , qui a été complétée en 2009 avec la publication de l'ISO 80000-1 , et a été largement révisée en 2019-2020.

Le SI est réglementé et continuellement développé par trois organisations internationales qui ont été créées en 1875 aux termes de la Convention du Mètre . Il s'agit de la Conférence générale des poids et mesures (CGPM ), du Comité international des poids et mesures (CIPM ) et du Bureau international des poids et mesures (BIPM ). Toutes les décisions et recommandations concernant les unités sont rassemblées dans une brochure intitulée Le Système international d'unités (SI) , qui est publiée en français et en anglais par le BIPM et mise à jour périodiquement. La rédaction et la mise à jour de la brochure sont assurées par l'un des comités du CIPM. Les définitions des termes « grandeur », « unité », « dimension », etc. qui sont utilisés dans la brochure du SI sont celles données dans le vocabulaire international de la métrologie . La brochure laisse une certaine marge de manœuvre aux variations locales, notamment en ce qui concerne les noms d'unités et les termes dans différentes langues. Par exemple, le National Institute of Standards and Technology (NIST) des États-Unis a produit une version du document CGPM (NIST SP 330) qui clarifie l'usage pour les publications en langue anglaise qui utilisent l'anglais américain .

Le concept de système d'unités est apparu cent ans avant le SI. Dans les années 1860, James Clerk Maxwell , William Thomson (plus tard Lord Kelvin) et d'autres personnes travaillant sous les auspices de la British Association for the Advancement of Science , s'appuyant sur les travaux antérieurs de Carl Gauss , ont développé le système d'unités centimètre-gramme-seconde ou système cgs en 1874. Ces systèmes ont formalisé le concept d'un ensemble d'unités apparentées appelé système cohérent d'unités. Dans un système cohérent, les unités de base se combinent pour définir des unités dérivées sans facteurs supplémentaires. Par exemple, l'utilisation de mètres par seconde est cohérente dans un système qui utilise le mètre pour la longueur et les secondes pour le temps, mais le kilomètre par heure n'est pas cohérent. Le principe de cohérence a été utilisé avec succès pour définir un certain nombre d'unités de mesure basées sur le CGS, notamment l' erg pour l'énergie , la dyne pour la force , la barye pour la pression , le poise pour la viscosité dynamique et le stokes pour la viscosité cinématique .

Une initiative d'inspiration française pour la coopération internationale en métrologie a conduit à la signature en 1875 de la Convention du Mètre , également appelée Traité du Mètre, par 17 nations. La Conférence générale des poids et mesures ( CGPM), qui a été créée par la Convention du Mètre, a réuni de nombreuses organisations internationales pour établir les définitions et les normes d'un nouveau système et pour normaliser les règles d'écriture et de présentation des mesures. Initialement, la convention ne couvrait que les normes du mètre et du kilogramme. Cela est devenu le fondement du système d'unités MKS.

À la fin du XIXe siècle, trois systèmes différents d'unités de mesure existaient pour les mesures électriques : un système basé sur le CGS pour les unités électrostatiques , également connu sous le nom de système gaussien ou ESU, un système basé sur le CGS pour les unités électromécaniques (EMU) et un système international basé sur les unités définies par la Convention du Mètre pour les systèmes de distribution électrique. Les tentatives de résolution des unités électriques en termes de longueur, de masse et de temps à l'aide d' une analyse dimensionnelle se sont heurtées à des difficultés - les dimensions dépendaient de l'utilisation du système ESU ou EMU. Cette anomalie a été résolue en 1901 lorsque Giovanni Giorgi a publié un article dans lequel il préconisait l'utilisation d'une quatrième unité de base en plus des trois unités de base existantes. La quatrième unité pouvait être choisie pour être le courant électrique , la tension ou la résistance électrique .

Le courant électrique, dont l'unité est l'ampère, a été choisi comme unité de base, et les autres quantités électriques en ont été dérivées conformément aux lois de la physique. Une fois combiné au MKS, le nouveau système, connu sous le nom de MKSA, a été approuvé en 1946.

En 1948, la 9e CGPM a commandé une étude pour évaluer les besoins de mesure des communautés scientifiques, techniques et éducatives et « pour faire des recommandations pour un système pratique unique d'unités de mesure, susceptible d'être adopté par tous les pays adhérant à la Convention du Mètre ». Ce document de travail était le Système pratique d'unités de mesure . Sur la base de cette étude, la 10e CGPM a défini en 1954 un système international dérivé de six unités de base : le mètre, le kilogramme, la seconde, l'ampère, le degré Kelvin et la candela.

La 9e CGPM a également approuvé la première recommandation formelle pour l'écriture des symboles dans le système métrique, lorsque les bases des règles telles qu'elles sont aujourd'hui connues ont été posées. Ces règles ont été ultérieurement étendues et couvrent désormais les symboles et les noms des unités, les symboles et les noms des préfixes, la manière dont les symboles de quantité doivent être écrits et utilisés, et la manière dont les valeurs des quantités doivent être exprimées.

La 10e CGPM a décidé en 1954 de créer un système international d'unités et en 1960, la 11e CGPM a adopté le Système international d'unités , abrégé SI du nom français Le Système international d'unités , qui comprenait une spécification pour les unités de mesure.

Le Bureau international des poids et mesures (BIPM) a décrit le SI comme « la forme moderne du système métrique ». En 1971, la mole est devenue la septième unité de base du SI.

Français Après la redéfinition du mètre en 1960, le prototype international du kilogramme (IPK) était le seul artefact physique dont les unités de base (directement le kilogramme et indirectement l'ampère, la mole et la candela) dépendaient pour leur définition, rendant ces unités soumises à des comparaisons périodiques des kilogrammes étalons nationaux avec l'IPK. Au cours de la 2e et 3e vérification périodique des prototypes nationaux du kilogramme, une divergence significative s'était produite entre la masse de l'IPK et toutes ses copies officielles stockées dans le monde : les copies avaient toutes sensiblement augmenté en masse par rapport à l'IPK. Au cours des vérifications extraordinaires effectuées en 2014 en prévision de la redéfinition des normes métriques, la divergence continue n'a pas été confirmée. Néanmoins, l'instabilité résiduelle et irréductible d'un IPK physique a mis à mal la fiabilité de l'ensemble du système métrique pour la mesure de précision des petites échelles (atomiques) aux grandes échelles (astrophysiques). En évitant l'utilisation d'un artefact pour définir les unités, tous les problèmes liés à la perte, aux dommages et à la modification de l'artefact sont évités.

Il a été proposé que :

• En plus de la vitesse de la lumière, quatre constantes de la nature – la constante de Planck , une charge élémentaire , la constante de Boltzmann et la constante d’Avogadro – peuvent être définies pour avoir des valeurs exactes
• Le prototype international du kilogramme sera retiré
• Les définitions actuelles du kilogramme, de l'ampère, du kelvin et de la mole doivent être révisées
• La formulation des définitions des unités de base devrait mettre l’accent sur des définitions explicites des constantes plutôt que sur des unités explicites.

Les nouvelles définitions ont été adoptées lors de la 26e CGPM le 16 novembre 2018 et sont entrées en vigueur le 20 mai 2019. Le changement a été adopté par l'Union européenne par le biais de la directive (UE) 2019/1258.

Avant sa redéfinition en 2019, le SI était défini par les sept unités de base à partir desquelles les unités dérivées étaient construites en tant que produits de puissances des unités de base. Après la redéfinition, le SI est défini en fixant les valeurs numériques de sept constantes de définition. Cela a pour effet que la distinction entre les unités de base et les unités dérivées n'est, en principe, pas nécessaire, puisque toutes les unités, de base comme dérivées, peuvent être construites directement à partir des constantes de définition. Néanmoins, la distinction est conservée parce qu'elle est « utile et historiquement bien établie », et aussi parce que la série de normes ISO/IEC 80000 , qui définit le Système international de grandeurs (ISQ), spécifie les grandeurs de base et dérivées qui ont nécessairement les unités SI correspondantes.

De nombreuses unités non SI continuent d'être utilisées dans la littérature scientifique, technique et commerciale. Certaines unités sont profondément ancrées dans l'histoire et la culture, et leur utilisation n'a pas été entièrement remplacée par leurs alternatives SI. Le CIPM a reconnu et pris acte de ces traditions en compilant une liste d' unités non SI acceptées pour une utilisation avec le SI , notamment l'heure, la minute, le degré d'angle, le litre et le décibel.

Bien que le terme système métrique soit souvent utilisé comme nom alternatif informel pour le Système international d'unités, il existe d'autres systèmes métriques, dont certains étaient largement utilisés dans le passé ou sont encore utilisés dans des domaines particuliers. Il existe également des unités métriques individuelles telles que le sverdrup et le darcy qui existent en dehors de tout système d'unités. La plupart des unités des autres systèmes métriques ne sont pas reconnues par le SI.

Parfois, des variations dans le nom des unités SI sont introduites, mélangeant les informations sur la quantité physique correspondante ou les conditions de sa mesure ; cependant, cette pratique est inacceptable avec le SI. « Inacceptabilité de mélanger des informations avec des unités : Lorsqu'on donne la valeur d'une quantité, toute information concernant la quantité ou ses conditions de mesure doit être présentée de manière à ne pas être associée à l'unité. » Les exemples incluent : « watt-crête » et « watt RMS » ; « mètre géopotentiel » et « mètre vertical » ; « mètre cube standard » ; « seconde atomique », « seconde éphéméride » et « seconde sidérale ».