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Dieses Kapitel behandelt die sieben SI-Basisgrößen als fundamentales Fundament der Physik und grenzt sie von abgeleiteten Größen ab.
In der Physik wird jede messbare Eigenschaft eines Objekts oder Vorgangs als physikalische Größe bezeichnet. Eine solche Größe besteht immer aus einem Zahlenwert und einer zugehörigen Einheit. Um weltweit eine einheitliche Kommunikation zu gewährleisten, wurde das SI-System (Système international d’unités) etabliert, das wie ein gemeinsames Alphabet der Naturwissenschaften fungiert.
Das Herzstück dieses Systems bilden die sieben Basisgrößen. Diese sind so definiert, dass sie unabhängig voneinander existieren und nicht durch andere Basisgrößen ausgedrückt werden können. Man kann sie sich wie die Primzahlen der Mathematik vorstellen: Sie sind die kleinsten, nicht weiter zerlegbaren Bausteine, aus denen alle anderen Einheiten zusammengesetzt werden.
Die ersten drei Basisgrößen begegnen uns im Alltag ständig: Die Länge mit der Basiseinheit Meter (m), die Zeit mit der Sekunde (s) und die Masse mit dem Kilogramm (kg). Besonders wichtig für den MedAT: Das Kilogramm ist die einzige Basiseinheit, die bereits ein Vorsatzwort (Kilo-) in ihrem Namen trägt.
Die weiteren vier Basisgrößen sind die elektrische Stromstärke (Ampere, A), die thermodynamische Temperatur (Kelvin, K), die Stoffmenge (Mol, mol) und die Lichtstärke (Candela, cd). Beachte, dass in der Wissenschaft Kelvin die Basis ist, nicht Grad Celsius, da Kelvin am absoluten Nullpunkt beginnt.
Alle Einheiten, die nicht zu diesen sieben gehören, werden als abgeleitete Größen bezeichnet. Sie entstehen durch die mathematische Verknüpfung (Multiplikation oder Division) der Basisgrößen. Ein klassisches Beispiel ist die Geschwindigkeit, die als Weg pro Zeit (m/s) definiert ist.
Ein weiteres Beispiel für eine abgeleitete Größe ist die Kraft, gemessen in Newton (N). Obwohl Newton wie eine eigenständige Einheit wirkt, lässt sie sich vollständig auf die Basisgrößen zurückführen: 1 N = 1 kg · m / s². Diese Zerlegung hilft uns, die physikalischen Zusammenhänge hinter komplexen Formeln zu verstehen.
In der Mathematik und Physik können Einheiten wie Variablen behandelt werden. Wenn wir Größen multiplizieren oder dividieren, tun wir dasselbe mit ihren Einheiten. Das Verständnis dieser Struktur ist essenziell, um in späteren Kapiteln komplizierte Formeln der Mechanik oder Elektrodynamik korrekt anzuwenden.
