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測定単位系（単位体系、測定システムとも呼ばれる）とは、測定単位とその相互関係を定める規則の集合体である。測定システムは、歴史的に科学や商業の目的のために重要視され、規制され、定義されてきた。現在使用されている例としては、国際単位系（SI） （メートル法の現代版）、英国帝国単位系、米国慣用単位系などがある。
古代においては、計測システムは地域ごとに定義されていた。異なる単位は、王の親指の長さや足の大きさ、歩幅、腕の長さ、あるいは特定の大きさの樽に入った水の重さなどに基づいて、それぞれ独立して定義されていたかもしれない。その樽自体も、手と指の関節で定義されていた可能性もある。共通する特徴は、何らかの基準に基づいた定義が存在していたことである。やがて、キュビットや歩幅といった単位は、商人や科学者のニーズを満たすために「慣習的な単位」へと取って代わられた。
より普遍的で一貫性のあるシステムへの嗜好は、国際貿易と科学の発展とともに徐々に広まっていった。測定システムを変更するには短期的にコストがかかるため、しばしば抵抗が生じる。しかし、より合理的で国際的に一貫性のある測定システムへの移行による大きなメリットは、科学者、技術者、企業、政治家によって認識され、推進されてきた結果、世界のほとんどの国が共通の合意に基づくメートル法を採用するに至った。
フランス革命はメートル法を生み出し、これは世界中に広まり、ほとんどの慣習的な測定単位に取って代わった。ほとんどのシステムでは、長さ（距離）、質量、時間が基本量となる。
その後、科学の発展により、電荷や電流などの電磁気量を追加して基本量のセットを拡張できることが示されました。ガウス単位は、長さ、質量、時間のみを基本量とし、電磁気的な次元は別個にありません。電力や速度などの他の量は、基本量から導出されます。たとえば、速度は単位時間あたりの距離です。歴史的に、同じ種類の量に対してさまざまな単位が使用されていました。さまざまな文脈で、長さはインチ、フィート、ヤード、ファゾム、ロッド、チェーン、ハロン、マイル、海里、スタジア、リーグで測定され、変換係数は10のべき乗に基づいていませんでした。
メートル法やその他の近年の単位系では、ニュートンの運動法則などの物理学の公式で表される量間の基本的な関係を利用して、少数の基本量を選択し、それぞれに単位を定義します。他のすべての単位は、これらの基本量から導き出されます。二次単位（倍数と分数）は、これらの基本単位と派生単位に10のべき乗を掛けることによって導き出されます。たとえば、長さの単位がメートルである場合、1 メートルは1,000 ミリメートル、つまり0.001 キロメートルです。
ほとんどの国でメートル法への移行は完了しているか、ほぼ完了している。
しかし、米国慣用単位は米国では依然として広く使用されており、リベリアでもある程度使用されています。ビルマでは伝統的なビルマの測定単位が使用されており、メートル法への移行は部分的に進んでいます。カナダでは米国との貿易量が多いため、米国単位が限られた状況で使用されています。また、カナダでは法定でメートル法に移行しているにもかかわらず、帝国単位もかなり使用されています。
他の多くの法域では、一部またはすべての状況において他の測定システムを義務付けたり許可したりする法律があり、たとえば英国の道路標識法では、距離標識にヤード（マイルまたはヤード）を表示することのみが許可されています[ 1 ]。香港も同様です[ 2 ] 。
米国では、メートル法単位は科学分野でほぼ常に使用され、軍事分野で頻繁に使用され、産業界では部分的に使用されています。米国の慣用単位は主に米国の家庭で使用されていますが、一部のメートル法の再定義（ティースプーンやテーブルスプーンなど）は静かに普及しています。栄養分野では、FDAは慣用単位のメートル法定義をパッケージに使用することを義務付けています。[ 3 ]小売業では、リットルは特に飲料ボトルでよく使用される体積の単位であり、医薬品にはグレインではなくミリグラムが使用されます。
航空や海運における海里やノット、航空機の高度を表すフィートなど、 SI単位系以外の単位も国際的に依然として使用されている。
メートル法は、1795年にフランスで初めて明確に定義された単位系が採用されて以来、進化を遂げてきました。この進化の過程で、メートル法の使用は世界中に広がり、まず非英語圏の国々に、そして次に英語圏の国々へと普及していきました。
メートル法の単位の倍数と分数は10のべき乗で結び付けられ、その名称は接頭辞によって形成されます。この関係は十進法と互換性があり、メートル法の単位の利便性に大きく貢献しています。
初期のメートル法には、長さを表すメートルと質量を表すグラムという2つの基本単位がありました。その他の長さと質量の単位、および面積、体積、密度などの派生単位はすべて、これら2つの基本単位から派生したものです。
慣習的尺度（フランス語でmesures usuelles）は、メートル法と伝統的な尺度の妥協案として導入された測定システムである。フランスでは1812年から1839年まで使用された。
メートル法にはいくつかのバリエーションが使われてきました。これらには、重力システム、科学で有用なセンチメートル・グラム・秒システム（cgs）、かつてソ連で使われていたメートル・トン・秒システム（mts）、メートル・キログラム・秒システム（mks）などがあります。コンピュータ支援設計などの一部の工学分野では、ミリメートル・グラム・秒（mmgs）も使われています。[ 4 ]
メートル法の現在の国際標準は、国際単位系（Système international d'unités、略称SI）です。これは、すべての単位を7つの単位で表すことができるシステムです。SIの基本単位として使用される単位は、メートル、キログラム、秒、アンペア、ケルビン、モル、カンデラです。
イギリス帝国単位と米国慣用単位はどちらも、以前のイギリス単位に由来しています。帝国単位は主に旧イギリス帝国とイギリス連邦で使用されていましたが、これらの国々では現在ではメートル法にほぼ取って代わられています。イギリスでは一部の用途でまだ使用されていますが、商業、科学、産業用途ではメートル法にほぼ置き換えられています。一方、米国慣用単位は依然としてアメリカ合衆国における主要な測定システムです。メートル法への移行に向けたいくつかの動き（主に1960年代後半から1970年代前半）はありましたが、広大な産業インフラと商業発展のため、慣用単位は依然として強い影響力を持っています。
英国帝国単位系と米国慣用単位系は密接に関連していますが、両者の間には多くの違いがあります。長さと面積の単位（インチ、フィート、ヤード、マイルなど）は、国際ヤード・ポンド協定の採択以来同一ですが、米国と、かつてはインドは、測量目的で古い定義を保持していました。これが、たとえば米国の測量フィートの起源です。質量と重量のアボワールデュポワ単位は、1ポンド（lb）より大きい単位で異なります。英国帝国単位系では、14ポンドのストーン 、 112ポンドのロングハンドレッドウェイト、 2,240ポンドのロングトンを使用します。ストーンは、米国で使用される重量の単位ではありません。米国慣用単位系では、100ポンドのショートハンドレッドウェイトと2,000ポンドのショートトンを使用します。
これらのシステムが最も顕著に異なるのは、体積の単位です。28.4130625 mlの帝国液量オンスは、29.5735295625ミリリットル(ml) の米国液量オンス(fl oz) より 3.924% 小さいです。しかし、1 US パイントは 16 US fl oz 、 1 帝国パイントは20 imp fl oz なので、帝国パイントは US パイントより 20.095% 大きく、ギル、クォート、ガロンについても同様です。6 US ガロン (22.712470704 L) は、5 帝国ガロン (22.73045 L) よりわずか 0.08% 小さいだけです。
アボワールデュポワシステムは、質量と重量の一般的なシステムとして機能していました。これに加えて、トロイシステムとアポセカリーシステムがあります。トロイ重量は、貴金属、黒色火薬、宝石に慣習的に使用されていました。トロイオンスは、現在使用されているこのシステムの唯一の単位であり、貴金属に使用されます。トロイオンスはアボワールデュポワの同等の単位よりも大きいですが、ポンドは小さくなります。廃止されたトロイポンドは、アボワールデュポワシステムの1ポンドあたり16オンスではなく、12オンスに分割されていました。アポセカリーシステムは、伝統的に薬学で使用されていましたが、現在はメートル法に置き換えられています。アポセカリーシステムは、トロイシステムと同じポンドとオンスを共有していましたが、さらに細分化が異なっていました。
自然単位とは、普遍的な物理定数に基づいて定義される測定単位であり、特定の物理定数は、これらの単位で表すと数値が1となるように定義されます。自然単位という名称は、その定義が自然の性質のみに基づいており、人間の概念に基づかないことを表しています。使用する定数の選択によって、さまざまな自然単位系が存在します。
以下にいくつかの例を示します。
お金に適用される測定単位は、経済学では計算単位、会計では測定単位と呼ばれます。 [ 5 ]これは通常、国が発行する通貨またはその一部です。たとえば、米ドルと米セント（1ドルの1/100）、またはユーロとユーロセントなどです。
ISO 4217は、国際標準化機構（ISO）によって定められた、通貨名を定義するための3文字コード（通貨コードとも呼ばれる）を規定する国際規格です。
歴史を通じて、多くの公式な計量システムが使用されてきました。現在では公式には使用されていませんが、これらの慣習的なシステムの中には、例えば料理など、日常生活の中で時折使用されるものもあります。