تعريف ومعنى القياس
القياس هو طريقةٌ لوصف الأحداث أو الأجسام أو غيرها عن طريق الأرقام، للتمكن من مقارنتها بأحداثٍ وأجسامٍ أخرى، فيعتبر علم القياس حجر أساسٍ في شتى المجالات العلمية وغيرها، وأمّا الكميات المقاسة فيتم قياسها باستخدام الأدوات المختلفة، وخاصةً في مجال العلوم ويتم تحديد كميتها المقاسة باستخدام رقمٍ ووحدةٍ لهذه الكميّة، فلا يمكننا مقارنة كميّتين إذا اختلفت الوحدات التي يتم قياسهما عن طريقهما، فلا يمكن على سبيل المثال مقارنة الكتلة مع الزمن، أو حتى في المجال نفسه فلا يمكننا مقارنة المتر بالقدم إن كنا نقيس الطول، إلّا إنْ وحّدنا أولاً وحدة القياس.
وحدات القياس
يوجد في العالم العديد من وحدات القياس المختلفة والأنظمة المختلفة للقياس، ولكن يعدّ نظام الوحدات الدولي هو أشهر هذه الأنظمة وأوسعها انتشاراً في العالم، فيتمّ استخدام هذا النظام في القياس في جميع المناطق حول العالم، ما عدا الولايات المتحدة الأمريكية، وقد تم اشتقاق هذا النظام من نظام المتر- كيلوجرام- ثانية الذي كان يُعمل به في السابق، ويُبنى هذا النظام على سبع وحدات رئيسية هي المتر للطول والكيلوجرام للكتلة، والثانية للزمن، والأمبير للتيار الكهربائي، والكلفن للحرارة، والمول لقياس كمية المادة، والشمعة لقياس شدة الإضاءة، ويوجد لكل من هذه الوحدات تعريف ومعنى يعد مرجعية لها، وأمّا جميع الوحدات الأخرى المستخدمة في هذا النظام كالفولت والواط والنيوتن وغيرها فيتم اشتقاقها من هذه الوحدات الأساسية عن طريق معادلات معروفة.
أدوات القياس
أدوات القياس أو أجهزة القياس هي الأدوات المستخدمة في عملية القياس، والتي تستخدم عادةً في مجال العلوم والهندسة، فتعطي هذه الأدوات الرقم الذي يدل على الكمية المقاسة بناءً على الوحدة التي تمّ اختيارها لعملية القياس، فعلى سبيل المثال تكون وحدة القياس على المسطرة بالسنتيمتر بالعادة، ولهذا فإنّ أيّ رقمٍ تقيسه باستخدام المسطرة يكون بهذه الوحدة، وحتى الساعة التي نعرفها تعدّ إحدى أدوات القياس، إذ إنّنا باستخدامها نقيس الزمن، وقد تطورت أدوات القياس مع تطور الزمن حتى أصبحت معظم أدوات القياس المستخدمة في عصرنا الحالية إلكترونيةً تعطي دقةً أكبر في القياس، ولكن لا يخلو الأمر من وجود خطأٍ بسيطٍ في أدوات القياس مهما تطورت، ومن أجهزة القياس الشهيرة الأفوميتر أو المقياس المتعدّد الإلكتروني، وهو بعكس الفولتميتر أو الأوميتر يُستخدم لقياس المقاومة الكهربائيّة والتيار والجهد الكهربائي على الأقل.
أخطاء القياس
لا يمكن عند قياس أيّ كميةٍ التأكد من أنّه تمّ قياسها بشكلٍ كامل، إذ إنّه لا بدّ من وجود نسبة من الخطأ أو الارتياب في الكمية المقاسة يدلّ على مقدار انحراف القيم عن الكمية المقاسة، ولهذا فإنّه في العادة يتمّ إعادة القياس في التجارب العلميّة عدة مرات، ومن ثمّ يتم أخذ متوسط هذه القيم مع إضافة نسبةٍ تدل على مقدار انحراف القيم عن هذا الرقم، ويرجع الخطأ في القياس إلى عدة عوامل، منها ما يختلف من تجربةٍ لأخرى، ومنها ما يرجع لأدوات القياس، ومنها ما يرجع إلى الشخص الذي يقيس، ولكنّ الهدف الرئيسي في علم القياس هو تقليل هذا الانحراف قدر الإمكان، بحيث يكون أقرب ما يمكن للصفر، وهو ما يحدث حالياً بسبب أدوات القياس المتطوّرة وظروف القياس المعيارية التي يتم إجراء التجارب خلالها.
