Mittayksiköt, luku 3 Kansainvälinen mittayksikköjärjestelmä SI:

SI-etuliitteet ja kerrannaiset

Kerrannaisyksiköt

SI-etuliitteellä (SI prefix) voidaan muodostaa SI-yksiköstä uusi yksikkö, jonka merkitys on alkuperäinen yksikkö kerrottuna tietyllä luvun 10 potenssilla eli luvulla 10, 100, 1 000 jne. tai 0,1, 0,01, 0,001 jne.

Aiemmin kerrannaisista ei puhuttu yksikköinä, vaan omana käsitteenään. Esimerkiksi ilmaus 42 km tulkittiin niin, että siinä käytetään yksikkönä metriä, ja kerrannainen km (kilometri) oli vain tapa ilmaista lukuarvon kertominen 10:n potenssilla: 42 km = 42 × 10³ m. Tällöin voitiin sanoa, että jokaisella suureella on SI-järjestelmässä vain yksi yksikkö. Tällainen kielenkäyttö jäi kuitenkin useimmille ihmisille vieraaksi, ja nykyisin kerrannaisista puhutaan yksikköinä, kerrannaisyksikköinä. Esimerkiksi pituudella on täten lukuisia SI-yksiköitä: metri, senttimetri, kilometri jne.

Etuliitteiden nimet ja tunnukset

Etuliitteellä on nimi, joka voi esiintyä eri kielissä hiukan eri muodoissa, ja tunnus, joka on kaikissa kielissä sama. (Kyrillisiä kirjaimia käyttävissä kielissä kuten venäjässä ja bulgariassa käytetään kuitenkin etuliitteille kuten yksiköillekin hyvin yleisesti nimiin perustuvia lyhenteitä eikä kansainvälisiä tunnuksia, esimerkiksi gigahertsille lyhennettä ГГц eikä tunnusta GHz.)

Etuliitteen nimeä käytetään, kun yksiköstä käytetään nimeä, esimerkiksi ”megawatti”. Etuliitteen tunnusta taas käytetään yhdessä yksikön tunnuksen kanssa, esimerkiksi ”MW”.

SI-etuliitteiden järjestelmä

Seuraava taulukko esittää kaikki SI-etuliitteet. Niiden järjestelmää laajennettiin viimeksi vuonna 1991 lisäämällä kaksi taulukon ensimmäistä ja kaksi viimeistä etuliitettä. Tällöin omaksuttiin periaate, jonka mukaan uusia etuliitteitä määriteltäessä käytetään niiden tunnuksina latinalaisen (englannin kielen) aakkoston kirjaimia lopusta alkaen, aloittaen siis kirjaimista Z, z, Y ja y. Tästä johtuu, että etuliitteiden nimet on muodostettu melko keino­tekoi­ses­ti.

SI-etuliitteet
Suom. Engl. Tunnus Kerroin Nimen alkuperä
jottayottaY10²⁴ Latinan octo ’8’; 10²⁴ = (10³)⁸.
tsettazettaZ10²¹ Latinan septem ’7’; 10²¹ = (10³)⁷.
eksaexaE10¹⁸ Kreikan heks ’6’; 10¹⁸ = (10³)⁶.
petapetaP10¹⁵ Kreikan pente ’5’; 10¹⁵ = (10³)⁵ .
terateraT10¹² Kreikan teras ’hirviö’.
gigagigaG10⁹ Kreikan gigas ’jättiläinen’.
megamega (meg)M10⁶ Kreikan megas ’suuri’.
kilokilok10³ Kreikan khilioi ’tuhat’.
hehto (heht)hecto (hect)h10² Kreikan hekaton ’sata’.
dekadeka (UK: deca)da10 Kreikan deka ’10’.
desidecid10⁻¹ Latinan decem ’10’.
sentticentic10⁻² Latinan centum ’sata’.
millimillim10⁻³ Latinan mille ’tuhat’
mikromicroμ10⁻⁶ Kreikan mikros ’pieni’.
nanonanon10⁻⁹ Kreikan nanos ’kääpiö’.
pikopicop10⁻¹²Espanjan pico ’nokka; pieni määrä’.
femtofemtof10⁻¹⁵ Tanskan femten ’15’.
attoattoa10⁻¹⁸ Tanskan atten ’18’.
tseptozeptoz10⁻²¹ Latinan septem ’7’; 10⁻²¹ = (10⁻³)⁷.
joktoyoctoy10⁻²⁴ Latinan octo ’8’; 10⁻²⁴ = (10⁻³)⁸.
Esimerkkejä SI-etuliitteiden käytöstä
Etuliite Esimerkki
jotta Valtamerien massa on noin 1,4 Yg (jottagrammaa).
tsettaMaapallon ilmakehän massa on noin 5 Zg (tsettagrammaa).
eksa Maailmankaikkeuden iäksi on arvioitu 0,43 Es (eksasekuntia).
peta 1 kg:n massaa kaavan E = mc² mukaan vastaava energia on n. 89,9 PJ (petajoulea).
tera Näkyvän valon taajuus on 430 THz … 750 THz (terahertsiä).
giga Olkiluoto 3:n suunniteltu teho on 1,6 GW (gigawattia).
mega100 g oliiviöljyä sisältää energiaa 3,7 MJ (megajoulea).
kilo Jännite on 30 kV (kilovolttia).
hehto Erään määritelmän mukaan normaali-ilmanpaine on 1 013,25 hPa (hehtopascalia).
deka Pituuteni on 18 dam (dekametriä). (Keinotekoinen esimerkki.)
desi Melutaso oli 85 dB (desibeliä).
sentti Patjan leveys on 80 cm (senttimetriä).
milli Ainetta lisätään 5 mL (millilitraa).
mikroTabletissa on vaikuttavaa ainetta 50 μg (mikrogrammaa).
nano UVA-säteilyn aallonpituus on 315 nm … 380 nm (nanometriä).
pikoAktiivisen B₁₂-vitamiinin viitearvo: yli 35 pmol/L (pikomoolia litrassa).
femto HIV-1-viruksen massa on noin 1 fg (femtogramma).
attoTutkitun DNA-molekyylin massa oli 1,65 ag (attogrammaa).
tseptoIhmisen insuliinimolekyylin massa on noin 10 zg (tseptogrammaa).
joktoVetyatomin massa on noin 1,66 yg (joktogrammaa).

Etuliitteiden ja niiden tunnusten muuntelua

Tunnuksen μ sijasta käytetään usein u-kirjainta (esimerkiksi uL = μL = mikro­litra), koska oletetaan, että μ-merkkiä ei voi käyttää. Sen sijasta käytetään myös mc-yhdistelmää (esimerkiksi mcg = μg = mikro­gramma). Tällaiset merkinnät ovat täysin standardin­vastaisia.

Englannin kielessä etuliite mega esiintyy joskus lyhentyneenä muotoon meg vokaalialkuisen sanan edellä, esimerkiksi megohm. Standardit eivät tunne tällaista käytäntöä, vaan niiden mukainen asu on megaohm.

Deka-etuliitteen vanhoja, nyt epästandardeja tunnuksia ovat D, dk ja Da. Niistä D on aiemmin ollut jonkin verran käytössä suomessa dekametrin tunnuksessa Dm.

Etuliitteen hehto tai hecto voi sanoa esiintyvän lyhentyneenä nimessä hehtaari tai hectare. Nämä asut mainitaan erikseen standardeissa.

Ennen kuin SI-järjestelmä otettiin käyttöön vuonna 1960, oli käytössä myös etuliite ”myria”, tunnus ”my”, kreikan sanasta ”myrias” ’10 000’, joka vastasi kertomista luvulla 10⁴. Esimerkki: myriametri (mym) = 10 000 m = 10 km.

Historiallisista syistä massan perusyksikön kilogramman nimi ja tunnus sisältävät etu­liit­teen. Sen kerrannaiset muodostetaan liittämällä etuliite yksikön gramma (g) nimeen tai tunnukseen; esimerkiksi milligramma (mg) = 10⁻³ g = 10⁻⁶ kg.

Etuliitteiden käytön rajoituksia

Yksikköön ei voida liittää useita etuliitteitä. Esimerkiksi millilitran (mL) miljoonasosalle ei voi käyttää nimitystä mikromillilitra eikä tunnusta μmL, vaan yksikköön litra on liitettävä yksi etuliite, joka ilmaisee asian: nanolitra (nL).

Etuliitteen käyttö itsenäisenä symbolina ei ole mittayksikköjärjestelmien periaatteiden mukaista, mutta se on melko tavallista ja joissakin tilanteissa kätevää lyhyyden vuoksi etenkin lukumääriä ilmaistaessa. Esimerkiksi ilmaus ”4 k” on lyhyempi kuin ”4 000”, ja ”10 M” on selvästi lyhyempi kuin ”10 000 000” (tai ”10 milj.”). Melko tavallista on käyttää etuliitettä yksikön sijasta silloin, kun ajatellaan, että asia­yhteydestä on selvää, mitä yksikköä tarkoitetaan. Esimerkiksi kilo tarkoittaa arki­kielessä yleensä kilo­grammaa, mutta voi tarkoittaa myös esimerkiksi kilo-ohmia tai kilo­tavua. Sana sentti on arki­kielessäkin kaksi­selitteinen: se voi tarkoittaa sentti­metriä tai sentti­litraa.

SI-etuliitteet rahayksiköiden yhteydessä

SI-etuliitteitä käytetään monessa muussakin yhteydessä kuin SI-yksiköiden tai niiden kanssa käytettyjen yksiköiden etuliitteinä. Tätä on pidetty sopimattomana tai ainakin tyylittömänä, ja esimerkiksi suomen kielen huollon kanta on edelleen kielteinen. Standardeissa käytäntö kuitenkin hyväksytään, ja erityisesti mainitaan SI-etuliitteiden käyttö kolmikirjaimisten valuuttatunnusten kanssa, esimerkiksi kEUR = tuhat euroa, kGBP = tuhat Englannin (Britannian) puntaa, MUSD = miljoona Yhdysvaltain dollaria, GSEK = miljardi Ruotsin kruunua. SFS:n SI-opas laajentaa tätä valuuttayksiköiden ilmaisemiseen yleisesti, mutta esittää, että ”tällöin on, erityisesti kansainvälisissä yhteyksissä, vältettävä kansallisia merkintätapoja kuten £, $, kr ja fr (frangi), koska on käytössä monia eri puntia, dollareita, kruunuja ja frangeja”. Ilmeisesti sen mukaan on kuitenkin moitteetonta käyttää merkintöjä k€, M€ ja G€, koska €-merkki tarkoittaa vain yhtä valuuttaa. Suomen kielenhuolto hyväksyy näistä vain merkinnän M€ ja senkin siksi, että M-kirjain tulkitaan lyhenteeksi sanasta ”miljoona”.

SI-etuliitteet datan määrän ilmaisemisessa

SI-etuliitteitä käytetään yleisesti myös datan määriä ilmaistaessa, esimerkiksi ”kilotavu” (tunnus kB, lyhenne suomessa kt). Tällöin ne eivät useinkaan tarkoita 10:n potenssilla kertomista, vaan 10:n potenssia lähellä olevalla 2:n potenssilla kertomista. Esimerkiksi kilotavun merkitys on yleensä 1 024 tavua eikä 1 000 tavua. Mittayksikköstandardien mukaan tämä ei ole hyväksyttävää, vaan etuliitteet vastaavat tarkasti 10:n potensseja. Niiden mukaan tietyillä 2:n potensseilla kertominen voidaan ilmaista sellaisilla etuliitteillä kuin ”kibi”, jotka eivät kuitenkaan ole juurikaan päässeet käyttöön. Ks. kohtaa Datamäärä.