Redefinisi Satuan Pokok Si 2019

Pada redefinisi tersebut, empat dari tujuh satuan pokok SI (kilogram, ampere, kelvin, dan mol) akan didefinisikan ulang dengan menetapkan nilai numerik yang tepat untuk maisng-masing konstanta Planck (h), muatan listrik partikel (e), konstanta Boltzmann (k), dan konstanta Avogadro (N_A). Detik, meter dan kandela telah didefinisikan melalui konstanta fisika, meskipun definisi mereka masih mengalami perbaikan. Definisi baru ini bertujuan untuk memperbaiki sistem SI tanpa mengubah nilai dari satuan apa pun, sehingga memastikan kontinuitasnya dengan pengukuran yang ada. Pada 16 November 2018, Konferensi Umum untuk Ukuran dan Timbangan (CGPM) ke-26 dengan suara bulat menyetujui perubahan ini, di mana Komite Internasional untuk Ukuran dan Timbangan (CIPM) telah mengusulkan redefinisi ini sejak awal tahun tersebut setelah memastikan bahwa syarat yang telah disepakati sebelumnya untuk perubahan definisi telah terpenuhi.^:23 Kondisi ini dapat terpenuhi berkat serangkaian percobaan untuk mengukur konstanta dengan tingkat akurasi tinggi yang relatif terhadap definisi SI lama, dan merupakan puncak dari penelitian selama beberapa dekade.

Perubahan besar atas sistem metrik sebelumnya terjadi pada tahun 1960 ketika Sistem Satuan Internasional (SI) dipublikasikan secara resmi. Pada saat itu, meter didefinisikan ulang dengan mengubah definisi berupa meter prototipe menjadi definisi oleh panjang gelombang tertentu dari garis spektrum yang dihasilkan oleh radiasi kripton-86, yang membuat meter memiliki definisi yang merupakan turunan dari fenomena alam universal. Meter didefinisikan ulang lagi pada tahun 1983 dengan menetapkan nilai kecepatan cahaya, menurunkannya pada definisi meter. Definisi tersebut tetap berlaku hingga tahun 2019. Kilogram tetap didefinisikan oleh sebuah prototipe fisik, menjadikan prototipe tersebut sebagai satu-satunya artefak yang menjadi dasar dari definisi satuan SI. Hingga saat ini, sistem SI, sebagai sistem yang koheren, ditetapkan berdasarkan tujuh satuan pokok, di mana keistimewaan tersebut digunakan untuk menjabarkan semua satuan lainnya. Dengan redefinisi 2019, sistem SI disusun berdasarkan tujuh konstanta pendefinisi, yang memungkinkan semua satuan dibangun langsung dari konstanta ini. Konsep dari satuan pokok masih tetap dipertahankan tetapi tidak lagi penting untuk mendefinisikan ukuran SI.

Sistem metrik pada awalnya dipahami sebagai sistem pengukuran yang dapat diturunkan dari fenomena yang tidak berubah, namun adanya keterbatasan praktis (seperti patokan ukuran satuan) mengharuskan ilmuwan dunia menggunakan artefak (prototipe meter dan prototipe kilogram) ketika sistem metrik pertama kali diperkenalkan di Prancis pada tahun 1799. Meskipun dirancang untuk tetap stabil untuk waktu yang lama, massa prototipe kilogram dan salinan sekundernya telah menunjukkan variasi kecil di antara satu sama lain seiring berjalannya waktu. Alasannya karena prototipe tersebut mengalami degradasi atau peluruhan sehingga prototipe ini kehilangan massa dalam jumlah sangat kecil dari waktu ke waktu, bahkan di ruang tertutup mereka. Perubahan dalam massa, dan bersama dengan nilai-nilai yang disediakan oleh artefak ini, sangat kecil sehingga tidak terlihat tanpa peralatan yang paling sensitif. Namun, dengan logika yang sama, instrumen-instrumen sensitif tersebut tidak bisa lagi memberikan pengukuran yang tepat, atau setidaknya tidak dalam tingkat toleransi yang dapat diterima. Karena artefak sering kali dianggap tidak memadai untuk mencapai tingkat akurasi yang diperlukan oleh sains, ilmuwan berusaha untuk melakukan pencarian untuk mendapat pengganti yang cocok. Ada juga definisi dari beberapa satuan yang ditentukan oleh pengukuran yang sulit diukur dengan tepat di laboratorium, seperti kelvin yang didefinisikan oleh titik tripel air. Dengan redefinisi 2019, SI sepenuhnya diturunkan dari fenomena alam dengan sebagian besar satuan didasarkan pada konstanta fisika dasar.

Sejumlah penulis telah mengeluarkan kritiknya terhadap definisi yang direvisi tersebut, termasuk bahwa proposal tersebut telah gagal untuk mengatasi dampak pemutusan hubungan antara definisi dalton dan definisi kilogram, mol, serta konstanta Avogadro N_A.

Struktur dasar dari SI dikembangkan selama lebih dari periode sekitar 170 tahun (1791 hingga 1960). Sejak tahun 1960, kemajuan teknologi membuatnya mungkin untuk mengatasi berbagai kelemahan dalam SI, seperti dependensi pada artefak untuk mendefinisikan kilogram.

Menyusul keberhasilan redefinisi dari satuan meter pada tahun 1983 berdasarkan nilai numerik yang tepat untuk kecepatan cahaya, Komite Konsultatif Satuan (CCU) BIPM merekomendasikan, dan BIPM mengusulkan, bahwa empat konstanta alam lebih lanjut harus didefinisikan untuk memiliki nilai yang tepat. Konstanta tersebut antara lain:

• Konstanta Planck h adalah persis 6,62607015×10⁻³⁴ joule-detik (J⋅s).
• Muatan elementer e adalah persis 1,602176634×10⁻¹⁹ coulomb (C).
• Konstanta Boltzmann k adalah persis 1,380649×10⁻²³ joule per kelvin (J⋅K⁻¹).
• Konstanta Avogadro N_A adalah persis 6,02214076×10²³ per mol (mol⁻¹).

Konstanta ini dijelaskan dalam versi tahun 2006 dari manual SI, tetapi dalam versi tersebut, tiga definisi terakhir didefinisikan sebagai "konstanta yang diperoleh dengan eksperimen" daripada sebagai "konstanta pendefinisi".

Definisi baru mempertahankan nilai-nilai numerik tak berubah yang terkait dengan konstanta alam berikut:

• Kecepatan cahaya c adalah persis 299.792.458 meter per detik (m⋅s⁻¹).
• Keadaan dasar frekuensi transisi struktur hiperhalus dari atom sesium-133 Δν_Cs adalah persis 9.192.631.770 hertz (Hz).
• Efikasi cahaya K_cd dari frekuensi radiasi monokromatik 540×10¹² Hz adalah persis 683 lumen per watt (lm⋅W⁻¹).

Ketujuh definisi di atas ditulis ulang di bawah ini dengan satuan turunan (joule, coulomb, hertz, lumen dan watt) dinyatakan dalam tujuh satuan pokok (detik, meter, kilogram, ampere, kelvin, mol, dan candela), sesuai dengan edisi 9 yang diperbarui dari Brosur SI (2018). Dalam daftar berikut, simbol sr adalah singkatan dari satuan tak berdimensi steradian.

• h = 6,62607015×10⁻³⁴ kg⋅m²⋅s⁻¹
• e = 1,602176634×10⁻¹⁹ A⋅s
• k = 1,380649×10⁻²³ kg⋅m²⋅K⁻¹⋅s⁻²
• N_A = 6,02214076×10²³ mol⁻¹
• c = 299.792.458 m⋅s⁻¹
• Δν_Cs = Δν(¹³³Cs)_hfs = 9.192.631.770 s⁻¹
• K_cd = 683 cd⋅sr⋅s³⋅kg⁻¹⋅m⁻²

Sebagai bagian dari definisi baru ini, prototipe kilogram internasional dipensiunkan dan definisi satuan kilogram, ampere, dan kelvin diganti. Sementara itu definisi untuk satuan mol direvisi.

Perubahan ini berakibat pada pendefinisian ulang satuan pokok SI, meskipun definisi satuan SI yang diturunkan dari satuan pokok tetap sama.

Mengikuti proposal CCU, tulisan definisi dari semua satuan pokok akan disempurnakan atau ditulis ulang melalui perubahan penekanan dari definisi jenis satuan secara eksplisit menuju definisi jenis konstanta secara eksplisit. Definisi jenis satuan secara eksplisit mendefinisikan satuan menggunakan contoh spesifik dari satuan itu – misalnya pada tahun 1324 Edward II mendefinisikan satuan inci sebagai panjang dari tiga barleycorn dan sejak 1889 kilogram telah didefinisikan sebagai massa Prototipe Kilogram Internasional. Dalam definisi jenis konstanta secara eksplisit, sifat konstan diberikan dengan nilai tertentu dan definisi satuan akan muncul sebagai konsekuensinya. Sebagai contoh, pada tahun 1983, kecepatan cahaya didefinisikan tepatnya bernilai 299.792.458 meter per detik dan, karena detik telah didefinisikan secara tersendiri, panjang meter dapat diturunkan.

Definisi sebelumnya (hingga 2018^[update]) dan definisi baru (mulai 2019) dijelaskan di bawah ini.

Detik

Definisi baru detik secara efektif sama dengan definisi yang sebelumnya, satu-satunya perbedaan disini adalah bahwa kondisi pemberlakuan definisi tersebut dijabarkan secara lebih ketat.

• Definisi sebelumnya: Detik merupakan durasi 9.192.631.770 periode radiasi yang sesuai dengan transisi antara dua tingkat hiperhalus pada keadaan dasar dari atom sesium-133.
• Definisi 2019: Detik, yang disimbolkan dengan s, adalah satuan waktu dalam SI. Satuan ini didefinisikan dengan memperoleh nilai numerik tetap dari frekuensi sesium ∆ν_Cs, yaitu frekuensi transisi hiperhalus pada keadaan dasar dari atom sesium-133 yang tidak mengalami perturbasi, sebesar 9.192.631.770 bila dinyatakan dalam satuan Hz yang sebanding dengan s⁻¹.

Detik dapat dirumuskan secara langsung berdasarkan konstan pendefinisi menjadi:

1 s = ${\displaystyle {\frac {9.192.631.770}{\Delta v_{Cs}}}}$ .

Meter

Definisi baru meter secara efektif sama dengan yang sebelumnya, satu-satunya perbedaan adalah bahwa ketelitian tambahan dalam definisi satuan detik memengaruhi satuan meter.

• Definisi sebelumnya: Meter merupakan panjang jarak yang ditempuh oleh cahaya dalam ruang hampa selama selang waktu 1299.792.458 tiap detik.
• Definisi 2019: Meter, yang disimbolkan dengan m, adalah satuan panjang dalam SI. Satuan ini didefinisikan dengan memperoleh nilai numerik tetap dari laju cahaya dalam ruang hampa c sebesar 299.792.458 bila dinyatakan dalam satuan m⋅s⁻¹, dengan definisi detik yang ditentukan berkenaan dengan frekuensi sesium ∆ν_Cs.

Meter dapat dirumuskan secara langsung berdasarkan konstan pendefinisi menjadi:

1 m = ${\displaystyle {\frac {9.192.631.770}{299.792.458}}{\frac {c}{\Delta v_{Cs}}}}$  = ${\displaystyle \left(30+{\frac {14.204.145}{21.413.747}}\right){\frac {c}{\Delta v_{Cs}}}}$ .

Kilogram

 

Definisi kilogram berubah secara fundamental. Definisi sebelumnya menjabarkan kilogram sebagai massa kilogram prototipe internasional, yang merupakan artefak dan bukan konstanta alam. Definisi baru menghubungkan kilogram dengan massa ekuivalen pada energi dari suatu foton yang diketahui frekuensinya, melalui konstanta Planck.

• Definisi sebelumnya: Kilogram merupakan satuan massa; satuan ini sama dengan massa prototipe kilogram internasional.
• Definisi 2019: Kilogram, yang disimbolkan dengan kg, adalah satuan massa dalam SI. Satuan ini didefinisikan dengan memperoleh nilai numerik tetap dari konstanta Planck h sebesar 6,62607015×10⁻³⁴ bila dinyatakan dalam satuan J⋅s yang sebanding dengan kg⋅m²⋅s⁻¹, dengan definisi meter dan detik yang ditentukan berkenaan dengan c dan ∆ν_Cs.

Konsekuensi dari perubahan ini adalah bahwa definisi baru kilogram bergantung pada definisi dari detik dan meter.

Sebagai ilustrasi, redefinisi yang diusulkan sebelumnya yang setara dengan definisi 2019 ini adalah: "Kilogram adalah massa suatu benda diam yang memiliki energi ekuivalen sama dengan energi kumpulan foton yang frekuensinya mencapai [1,356392489652×10⁵⁰] hertz."

Kilogram dapat dirumuskan secara langsung berdasarkan konstan pendefinisi menjadi:

1 kg = ${\displaystyle {\frac {(299.792.458)^{2}}{(6,62607015\times 10^{-34})(9.192.631.770)}}{\frac {h\ \Delta v_{Cs}}{c^{2}}}}$  = ${\displaystyle \left(147.552.141.086.948.303.174.480.812.243.004.209.270.944+{\frac {597.395.002.725.088}{1.243.082.092.071.573}}\right){\frac {h\ \Delta v_{Cs}}{c^{2}}}}$ .

Kemudian, diturunkan menjadi:

1 J s = ${\displaystyle {\tfrac {h}{6,62607015\,\times \,10^{-34}}}}$  = ${\displaystyle \left(1.509.190.179.642.151.841.691.564.343.006.540+{\tfrac {81.024.380}{132.521.403}}\right)h}$ 

1 J = ${\displaystyle {\tfrac {h\ \Delta v_{Cs}}{(6,62607015\,\times \,10^{-34})(9.192.631.770)}}}$  = ${\displaystyle \left(164.173.896.812.376.271.402.804+{\tfrac {77.200.654.220.963.876}{121.822.045.942.277.331}}\right)h\ \Delta v_{Cs}}$ 

1 W = ${\displaystyle {\tfrac {h\ (\Delta v_{Cs})^{2}}{(6,62607015\,\times \,10^{-34})(9.192.631.770)^{2}}}}$  = ${\displaystyle \left(17.859.292.194.010+{\tfrac {84.565.271.817.442.969.220.716.130}{111.986.520.981.537.817.910.140.587}}\right)h\ (\Delta v_{Cs})^{2}}$ 

1 N = ${\displaystyle {\tfrac {299.792.458}{(6,62607015\,\times \,10^{-34})(9.192.631.770)^{2}}}{\tfrac {h\ (\Delta v_{Cs})^{2}}{c}}}$  = ${\displaystyle \left(5.354.081.104.982.697.161.241+{\tfrac {15.802.075.550.175.703.983.230.219}{15.998.074.425.933.973.987.162.941}}\right){\tfrac {h\ (\Delta v_{Cs})^{2}}{c}}}$ 

Ampere

Definisi ampere mengalami perubahan besar. Definisi sebelumnya, yang sulit diukur dengan ketepatan tinggi dalam praktiknya, digantikan oleh definisi yang lebih intuitif dan lebih mudah untuk diukur.

• Definisi sebelumnya: Ampere merupakan arus konstan yang, jika disusun pada dua konduktor lurus yang paralel dengan panjang tak terhingga, dengan penampang melintang yang dapat diabaikan, serta ditempatkan 1 m terpisah dalam ruang hampa, akan menghasilkan gaya di antara kedua konduktor ini yang sama dengan 2×10⁻⁷ newton per meter panjang.
• Definisi 2019: Ampere, yang disimbolkan dengan A, adalah satuan arus listrik dalam SI. Satuan ini didefinisikan dengan memperoleh nilai numerik tetap dari muatan listrik partikel e sebesar 1,602176634×10⁻¹⁹ bila dinyatakan dalam satuan C yang sebanding dengan A⋅s, dengan definisi detik yang ditentukan berkenaan dengan ∆ν_Cs.

Ampere dapat dirumuskan secara langsung berdasarkan konstan pendefinisi menjadi:

1 A = ${\displaystyle {\frac {e\ \Delta v_{Cs}}{(1,602176634\times 10^{-19})(9.192.631.770)}}}$  = ${\displaystyle \left(678.968.681+{\frac {533.938.760.503.370.771}{736.410.991.343.003.109}}\right)e\ \Delta vCs}$ .

Sebagai ilustrasi, definisi tersebut dapat pula mendefinisikan satu coulomb sebagai kelipatan tetap yang spesifik dari muatan partikel.

1 C = ${\displaystyle {\tfrac {e}{1,602176634\,\times \,10^{-19}}}}$  = ${\displaystyle \left(6.241.509.074.460.762.607+{\tfrac {621.837.581}{801.088.317}}\right)e}$ 

Karena definisi sebelumnya mengandung referensi untuk gaya, yang memiliki dimensi MLT⁻², maka dalam SI sebelumnya, kilogram, meter, dan detik, satuan pokok yang mewakili dimensi-dimensi tersebut, harus didefinisikan sebelum ampere dapat didefinisikan. Konsekuensi lain dari definisi sebelumnya adalah bahwa dalam SI, nilai dari permeabilitas vakum (μ₀) bernilai tetap atau "eksak" pada 4π×10⁻⁷ H⋅m⁻¹. Karena kecepatan cahaya dalam vakum (c) juga bernilai tetap, maka besaran-besaran dapat membentuk persamaan:

${\displaystyle c^{2}={\tfrac {1}{\mu _{0}\varepsilon _{0}}}}$ 

dengan permitivitas vakum (ε₀) yang bernilai tetap, dan persamaan:

${\displaystyle Z_{0}={\sqrt {\tfrac {\mu _{0}}{\varepsilon _{0}}}}}$ 

dengan impedansi ruang hampa (Z₀) yang juga bernilai tetap.

Konsekuensi dari definisi yang telah direvisi tersebut adalah bahwa ampere tidak lagi bergantung pada definisi kilogram dan meter, tetapi masih bergantung pada definisi detik. Selain itu, nilai-nilai numerik dari permeabilitas vakum, permitivitas vakum, dan impedansi ruang hampa, yang bernilai eksak sebelum definisi baru, mengalami galat eksperimental setelah redefinisi. Sebagai contoh, nilai numerik permeabilitas vakum memiliki ketidakpastian relatif yang sama dengan nilai eksperimental dari konstanta struktur halus ${\displaystyle \alpha }$ . Nilai CODATA 2018 untuk ketidakpastian baku relatif dari ${\displaystyle \alpha }$  adalah 7,2973525693(11)×10⁻³.

Definisi ampere kemudian diturunkan menjadi nilai eksak untuk:

1 V = 1 J/C = ${\displaystyle {\tfrac {1,602176634\,\times \,10^{-19}}{(6,62607015\,\times \,10^{-34})(9.192.631.770)}}{\tfrac {h\ \Delta v_{Cs}}{e}}}$  = ${\displaystyle \left(26.303+{\tfrac {7.554.842.253.262.523}{13.535.782.882.475.259}}\right){\tfrac {h\ \Delta v_{Cs}}{e}}}$ 

1 Wb = 1 V s = ${\displaystyle {\tfrac {1,602176634\,\times \,10^{-19}}{6,62607015\,\times \,10^{-34}}}{\tfrac {h}{e}}}$  = ${\displaystyle \left(241.798.924.208.491+{\tfrac {36.055.709}{44.173.801}}\right){\tfrac {h}{e}}}$ 

1 Ω = 1 V/A = 1 Wb/C = ${\displaystyle {\tfrac {(1,602176634\,\times \,10^{-19})^{2}}{6,62607015\,\times \,10^{-34}}}{\tfrac {h}{e^{2}}}}$  = ${\displaystyle {\tfrac {1}{25.812+{\tfrac {172.726.981.989.024.644}{213.914.163.877.964.163}}}}{\tfrac {h}{e^{2}}}}$ 

Kelvin

Definisi satuan kelvin mengalami perubahan mendasar. Daripada menggunakan titik tripel air untuk memperbaiki skala suhu, definisi baru menggunakan energi yang setara seperti diberikan oleh persamaan Boltzmann.

• Definisi sebelumnya: Kelvin, satuan suhu termodinamika, merupakan suhu termodinamika sebesar 1273,16 pada titik tripel air.
• Definisi 2019: Kelvin, yang disimbolkan dengan K, adalah satuan suhu termodinamika dalam SI. Satuan ini didefinisikan dengan memperoleh nilai numerik tetap dari konstanta Boltzmann k sebesar 1,380649×10⁻²³ bila dinyatakan dalam satuan J⋅K⁻¹ yang sebanding dengan kg⋅m²⋅s⁻²⋅K⁻¹, dengan definisi kilogram, meter, dan detik yang ditentukan berkenaan dengan h, c, dan Δν_Cs.

Salah satu konsekuensi dari perubahan ini adalah bahwa definisi baru kelvin bergantung pada definisi detik, meter, dan kilogram.

Kelvin dapat dirumuskan secara langsung berdasarkan konstan pendefinisi menjadi:

1 K = ${\displaystyle {\frac {1,380649\times 10^{-23}}{(6,62607015\times 10^{-34})(9.192.631.770)}}{\frac {h\ \Delta v_{Cs}}{k}}}$  = ${\displaystyle \left(2+{\frac {32.485.708.115.445.338}{121.822.045.942.277.331}}\right){\frac {h\ \Delta v_{Cs}}{k}}}$ .

Mol

 

Definisi mol saat ini menghubungkannya dengan kilogram. Definisi yang diperbaiki memecahkan hubungan tersebut dengan membuat mol sejumlah tertentu dari zat yang dimaksud.

• Definisi sebelumnya: Mol adalah jumlah zat pada suatu sistem yang mengandung entitas elementer sebanyak jumlah atom dalam 0,012 kilogram karbon-12. Ketika mol digunakan, entitas elementer harus diperinci dan dapat berupa atom, molekul, ion, elektron, partikel lain, atau kelompok partikel tertentu semacam itu.
• Definisi 2019: Mol, yang disimbolkan dengan mol, adalah satuan jumlah zat dalam SI. Satu mol mengandung persis 6,02214076×10²³ entitas elementer. Bilangan tersebut, yang disebut bilangan Avogadro, merupakan nilai numerik tetap dari konstanta Avogadro N_A bila dinyatakan dalam satuan mol⁻¹.

Jumlah zat, yang disimbolkan dengan n, pada suatu sistem adalah ukuran jumlah entitas elementer tertentu. Entitas elementer tersebut dapat berupa atom, molekul, ion, elektron, partikel lainnya, atau sekelompok partikel tertentu.

Mol dapat dirumuskan secara langsung berdasarkan konstan pendefinisi menjadi:

1 mol = ${\displaystyle {\frac {6,02214076\times 10^{23}}{N_{A}}}}$  = ${\displaystyle {\frac {602.214.076.000.000.000.000.000}{N_{A}}}}$ .

Salah satu konsekuensi dari perubahan ini adalah bahwa hubungan yang didefinisikan sebelumnya antara massa atom C, dalton atau satuan massa atom (sma), kilogram, dan bilangan Avogadro tidak lagi berlaku. Salah satu dari hal berikut harus berubah:

• Massa dari suatu atom C harus persis 12 sma.
• Jumlah sma pada satu gram adalah nilai numerik eksak dari bilangan Avogadro.

Perkataan dari Brosur SI ke-9 menyiratkan bahwa pernyataan pertama tetap berlaku, yang berarti bahwa pernyataan kedua tidak lagi benar. Meskipun konstanta massa molar dengan tingkat akurasi tinggi masih bernilai 1 g/mol, konstanta tersebut tidak lagi bernilai persis seperti itu. Draft Resolusi A, yang dipilih melalui pemungutan suara pada CGPM ke-26, hanya menyatakan bahwa "massa molar karbon-12, M (¹²C), sama dengan 0,012 kg⋅mol⁻¹ dalam ketidakpastian baku relatif yang sama dengan nilai N_Ah yang disarankan pada saat resolusi ini diadopsi, yaitu 4,5×10⁻¹⁰, dan bahwa di masa depan nilai tersebut akan didefinisikan secara eksperimental", tanpa menyebutkan hal apa pun tentang dalton dan konsisten dengan pernyataan pertama.

Kandela

Definisi baru kandela secara efektif sama dengan definisi saat ini, dengan satu-satunya perbedaan adalah bahwa ketelitian tambahan dalam definisi detik dan meter memengaruhi nilai kandela.

• Definisi sebelumnya: Kandela adalah intensitas cahaya, pada arah tertentu, dari sebuah sumber yang memancarkan radiasi monokromatik dengan frekuensi 540×10¹² Hz dan memiliki intensitas radian pada arah tersebut sebesar 1683 watt per steradian.
• Definisi 2019: Kandela, yang disimbolkan dengan cd, adalah satuan SI untuk intensitas cahaya pada arah tertentu. Satuan ini didefinisikan dengan memperoleh nilai numerik tetap dari efikasi cahaya oleh radiasi monokromatik pada frekuensi 540×10¹² Hz, K_cd, sebesar 683 bila dinyatakan dalam satuan lm⋅W⁻¹ yang sebanding dengan cd⋅sr⋅W⁻¹ atau cd⋅sr⋅kg⁻¹⋅m⁻²⋅s³, dengan definisi kilogram, meter, dan detik yang ditentukan berkenaan dengan h, c dan Δν_Cs.

Kandela dapat dirumuskan secara langsung berdasarkan konstan pendefinisi menjadi:

1 cd = ${\displaystyle {\frac {1}{683}}{\frac {W}{sr}}K_{cd}}$  = ${\displaystyle {\frac {1}{(683)(6,62607015\times 10^{-34})(9.192.631.770)^{2}}}{\frac {K_{cd}\ h\ (\Delta v_{Cs})^{2}}{sr}}}$  = ${\displaystyle \left(26.148.304.822+{\frac {65.484.693.525.035.528.628.742.818.938}{76.486.793.830.390.329.632.626.020.921}}\right){\frac {K_{cd}\ h\ (\Delta v_{Cs})^{2}}{sr}}}$ 

Sebagian besar pekerjaan yang dilakukan oleh CIPM didelegasikan kepada komite konsultatif. Komite Konsultatif CIPM untuk Satuan (CCU) telah membuat perubahan yang diusulkan sementara komite lain telah memeriksa proposal tersebut secara rinci dan telah membuat rekomendasi mengenai penerimaan mereka oleh CGPM pada tahun 2014. Berbagai komite konsultasi telah menetapkan sejumlah kriteria yang harus dipenuhi sebelum mereka akan mendukung proposal CCU tersebut, termasuk:

• Untuk definisi baru kilogram, setidaknya tiga eksperimen terpisah dilakukan menghasilkan nilai untuk konstanta Planck yang memiliki perluasan (95%) ketidakpastian relatif untuk tidak lebih dari 5×10⁻⁸ dan setidaknya satu dari nilai-nilai ini harus lebih baik daripada 2×10⁻⁸. Baik timbangan Kibble dan proyek Avogadro harus dimasukkan dalam eksperimen ini dan setiap perbedaan di antara keduanya dapat direkonsiliasi.
• Untuk definisi baru kelvin, ketidakpastian relatif konstanta Boltzmann yang diturunkan dari dua metode yang berbeda secara fundamental seperti termometri gas akustik dan termometri gas konstanta dielektrik menjadi lebih baik daripada 10⁻⁶ dan bahwa nilai-nilai ini dikuatkan oleh pengukuran lainnya.

Pada Maret 2011, kelompok Koordinasi Avogadro Internasional (IAC) telah memperoleh ketidakpastian 3,0×10⁻⁸ dan NIST mendapat ketidakpastian sebesar 3,6×10⁻⁸ dalam pengukuran mereka.

Pada 1 September 2012 Institut Asosiasi Metrologi Nasional Eropa (EURAMET) meluncurkan proyek formal untuk mengurangi perbedaan relatif antara timbangan Kibble dan pendekatan bola silikon untuk mengukur kilogram dari (17±5)×10⁻⁸ menjadi dalam 2×10⁻⁸.

Hingga Maret 2013^[update] definisi baru yang diusulkan dikenal sebagai "SI Baru" (New SI), tetapi Mohr, dalam sebuah makalah yang mengikuti proposal CGPM tetapi mendahului proposal formal CCU, menyarankan bahwa karena sistem yang diusulkan memanfaatkan fenomena skala atomik dan bukan fenomena makroskopik, sistem ini seharusnya disebut sebagai "Sistem SI Kuantum".

Pada 2014, CODATA merekomendasikan nilai konstanta fisika dasar (diterbitkan pada tahun 2016, menggunakan data yang dikumpulkan hingga akhir 2014), semua pengukuran memenuhi persyaratan CGPM dan alurnya jelas untuk dilanjutkan dengan definisi baru ini yang akan ditetapkan dalam pertemuan empat tahunan CGPM berikutnya di akhir 2018.

Pada tanggal 20 Oktober 2017, pertemuan ke-106 Komite Internasional untuk Timbangan dan Ukuran (CIPM) secara resmi menerima revisi Draft Resolusi A yang menyerukan definisi baru SI, untuk dilakukan pemungutan suara pada CGPM ke-26,^:17–23 Hari yang sama, sebagai tanggapan atas dukungan CIPM terhadap nilai akhir^:22, Kelompok Tugas CODATA pada Konstanta Dasar menerbitkan nilai-nilai yang direkomendasikan tahun 2017 untuk empat konstanta (dengan ketidakpastiannya) dan nilai numerik yang diusulkan untuk definisi baru (tanpa ketidakpastian). Pemungutan suara, yang diselenggarakan pada 16 November 2018 di GCPM ke-26, menghasilkan suara bulat dari semua perwakilan nasional yang hadir yang mendukung proposal yang direvisi. Definisi baru ini akan berlaku efektif pada 20 Mei 2019.

• Sistem Satuan Internasional
• Metrologi
• Konstanta fisika
• Satuan pokok SI