หน่วยวัดพื้นฐาน (หรือเรียกอีกอย่างว่าหน่วยฐานหรือหน่วยพื้นฐาน ) คือหน่วยวัดที่ใช้สำหรับปริมาณพื้นฐานปริมาณพื้นฐานคือหนึ่งในกลุ่มย่อยของปริมาณทางกายภาพ ที่เลือกไว้ตามธรรมเนียม โดยที่ไม่มีปริมาณใดในกลุ่มย่อยนั้นสามารถแสดงในรูปของปริมาณอื่น ๆ ได้หน่วยฐาน SIหรือSystéme International d'unitésประกอบด้วย เมตร กิโลกรัม วินาที แอมแปร์ เคลวิน โมล และแคนเดลา

ตัวคูณหน่วย (หรือตัวคูณของหน่วย ) คือตัวคูณจำนวนเต็มของหน่วยที่กำหนด ในทำนองเดียวกันตัวคูณย่อยหน่วย (หรือตัวคูณย่อยของหน่วย ) คือตัวคูณย่อยหรือเศษส่วนหน่วยของหน่วยที่กำหนด^{[ 1 ]}คำนำหน้าหน่วยคือตัวคูณและตัวคูณย่อยกำลังฐาน 10 หรือฐาน 2 ทั่วไปของหน่วย

ในขณะที่หน่วยพื้นฐานคือหน่วยที่ได้รับการกำหนดไว้อย่างชัดเจน^{[ 2 ]} หน่วยอนุพันธ์คือหน่วยสำหรับปริมาณอนุพันธ์ซึ่งเกี่ยวข้องกับการรวมกันของปริมาณที่มีหน่วยต่างกัน^{[ 1 ]}หน่วยอนุพันธ์ SIหลาย หน่วย ได้รับการตั้งชื่อเป็นพิเศษหน่วยอนุพันธ์ที่สอดคล้องกันไม่เกี่ยวข้องกับปัจจัยการแปลง

ในภาษาของการวัดปริมาณทางกายภาพคือ แง่มุม ที่สามารถวัดได้ของโลก เช่นเวลาระยะทางความเร็วมวลอุณหภูมิพลังงานและน้ำหนักและหน่วยต่างๆ ใช้เพื่อ อธิบาย ขนาดหรือปริมาณของปริมาณเหล่านั้น ปริมาณเหล่านี้หลายอย่างมีความสัมพันธ์กันโดยกฎทาง ฟิสิกส์ต่างๆ และด้วยเหตุนี้ หน่วยของปริมาณต่างๆ จึงสามารถแสดงได้โดยทั่วไปในรูปผลคูณของกำลังของหน่วยอื่นๆ ตัวอย่างเช่น โมเมนตัมคือมวลคูณด้วยความเร็ว ในขณะที่ความเร็วคือระยะทางหารด้วยเวลา ความสัมพันธ์เหล่านี้จะกล่าวถึงในวิเคราะห์มิติปริมาณที่สามารถแสดงในลักษณะนี้โดยใช้หน่วยพื้นฐานเรียกว่าหน่วย อนุพันธ์

ในระบบหน่วยสากล (SI) มีหน่วยพื้นฐานเจ็ดหน่วย ได้แก่กิโลกรัมเมตรแคนเดลาวินาทีแอมแปร์เคลวินและโมลนอกจากนี้ยังมีการกำหนดหน่วยอนุพันธ์อีกหลายหน่วย ซึ่งหลายหน่วยมีชื่อและสัญลักษณ์เฉพาะ

ในปี 2019 หน่วยฐาน SI ทั้งเจ็ดได้รับการกำหนดใหม่โดยใช้ค่าคงที่กำหนดเจ็ดค่า ดังนั้น หน่วยฐาน SI จึงไม่จำเป็นอย่างเคร่งครัดอีกต่อไป แต่ยังคงรักษาไว้ด้วยเหตุผลทางประวัติศาสตร์และทางปฏิบัติ^{[ 3 ]}ดูการแก้ไข SI ปี 2019

ชุดของมิติพื้นฐานของปริมาณคือชุดหน่วยขั้นต่ำที่ปริมาณทางกายภาพทุกอย่างสามารถแสดงได้ในรูปของชุดนี้ มิติพื้นฐานแบบดั้งเดิมคือมวล ความยาว เวลา ประจุ และอุณหภูมิแต่ในทางทฤษฎีแล้วสามารถใช้ปริมาณพื้นฐานอื่นๆ ได้ กระแสไฟฟ้าสามารถใช้แทนประจุ หรือความเร็วสามารถใช้แทนความยาวได้ นักฟิสิกส์บางคนไม่ยอมรับอุณหภูมิเป็นมิติพื้นฐาน เนื่องจากมันแสดงพลังงานต่ออนุภาคต่อองศาอิสระ ซึ่งสามารถแสดงในรูปของพลังงาน (หรือมวล ความยาว และเวลา) ได้^{[ 4 ]} ดัฟฟ์โต้แย้งว่ามีเพียงค่าที่ไม่มีมิติเท่านั้นที่มีความหมายทางกายภาพ และหน่วยมิติทั้งหมดเป็นสิ่งที่มนุษย์สร้างขึ้น^{[ 5 ]}

มีความสัมพันธ์อื่นๆ ระหว่างปริมาณทางกายภาพที่สามารถแสดงได้โดยใช้ค่าคงที่พื้นฐาน และในระดับหนึ่ง การตัดสินใจว่าคงค่าคงที่พื้นฐานไว้เป็นปริมาณที่มีมิติ หรือกำหนดให้เป็นหนึ่ง หรือเป็นจำนวนคงที่ที่ไม่มีมิติและลดจำนวนปริมาณพื้นฐานที่ระบุอย่างชัดเจนลงหนึ่งอย่างนั้น เป็นการตัดสินใจตามอำเภอใจ ประเด็น ทางออนโทโลยีคือ ค่าคงที่พื้นฐานเหล่านี้มีอยู่จริงในฐานะปริมาณที่มีมิติหรือไม่มีมิติหรือไม่ นี่เทียบเท่ากับการถือว่าความยาวเหมือนกับเวลา หรือการเข้าใจประจุไฟฟ้าว่าเป็นส่วนผสมของปริมาณมวล ความยาว และเวลา ซึ่งอาจดูไม่เป็นธรรมชาติเท่ากับการคิดว่าอุณหภูมิเป็นการวัดวัสดุเดียวกันกับพลังงาน (ซึ่งสามารถแสดงได้ในแง่ของมวล ความยาว และเวลา)

ตัวอย่างเช่น เวลาและระยะทางมีความสัมพันธ์กันโดยความเร็วแสง c ซึ่งเป็นค่าคงที่พื้นฐาน เราสามารถใช้ความสัมพันธ์นี้เพื่อกำจัดหน่วยพื้นฐานของเวลาหรือระยะทางได้ การพิจารณาในทำนองเดียวกันนี้ใช้ได้กับค่าคงที่ของพลังค์ h ซึ่งเชื่อมโยงพลังงาน (ที่มีมิติที่แสดงได้ในแง่ของมวล ความยาว และเวลา) กับความถี่ (ที่มีมิติที่แสดงได้ในแง่ของเวลา) ในฟิสิกส์เชิงทฤษฎี มักใช้หน่วยดังกล่าว (หน่วยธรรมชาติ) ที่c = 1และħ = 1การเลือกใช้หน่วยที่คล้ายกันนี้สามารถนำไปใช้กับ ค่าสภาพยอมทางไฟฟ้า ของสุญญากาศε ₀ได้เช่นกัน

• เราสามารถกำจัดหน่วยเมตรหรือหน่วยวินาทีได้โดยการกำหนดค่า cให้เป็นหนึ่ง (หรือเป็นค่าคงที่ไร้มิติอื่นใด)
• จากนั้นเราสามารถกำจัดหน่วยกิโลกรัมได้โดยกำหนดให้ħเป็นตัวเลขที่ไม่มีมิติ
• เราสามารถกำจัดหน่วยแอมแปร์ได้โดยการกำหนดค่าสภาพยอมทางไฟฟ้าของสุญญากาศε ₀หรือประจุพื้นฐานeให้เป็นตัวเลขไร้หน่วย
• เราสามารถตัดหน่วยโมลออกไปได้โดยการกำหนดค่าคงที่ของอะโวกาโดN _Aให้เป็น 1 ซึ่งเป็นเรื่องที่สมเหตุสมผลเนื่องจากเป็นค่าคงที่ทางเทคนิคสำหรับการปรับขนาด
• เราอาจตัดหน่วยเคลวินออกไปได้ เพราะอาจกล่าวได้ว่าอุณหภูมิเป็นเพียงการแสดงพลังงานต่ออนุภาคต่อองศาอิสระซึ่งสามารถแสดงได้ในรูปของพลังงาน (หรือมวล ความยาว และเวลา) อีกวิธีหนึ่งในการกล่าวคือค่าคงที่ของโบลต์ซมันน์k _Bเป็นค่าคงที่การปรับขนาดทางเทคนิค และสามารถกำหนดให้เป็นตัวเลขไร้มิติคงที่ได้
• ในทำนองเดียวกัน เราสามารถตัดหน่วยแคนเดลาออกไปได้ เนื่องจาก หน่วยนี้ถูกกำหนดขึ้นโดยใช้ปริมาณทางกายภาพอื่นๆ ผ่านค่าคงที่การปรับขนาดทางเทคนิคK _cd
• นั่นทำให้เหลือมิติพื้นฐานหนึ่งมิติและหน่วยพื้นฐานที่เกี่ยวข้อง แต่ยังมีค่าคงที่พื้นฐานอีกหลายค่าที่สามารถกำจัดออกไปได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น เราอาจใช้Gซึ่งเป็นค่าคงที่ของแรงโน้มถ่วง , m _{e ซึ่ง} เป็นมวลนิ่งของอิเล็กตรอนหรือΛ ซึ่งเป็นค่าคงที่ทางจักรวาลวิทยา

ตัวเลือกที่ต้องการจะแตกต่างกันไปตามสาขาฟิสิกส์ การใช้หน่วยธรรมชาติทำให้ปริมาณทางกายภาพทุกอย่างแสดงออกมาในรูปของตัวเลขไร้มิติ ซึ่งเป็นสิ่งที่นักฟิสิกส์ตั้งข้อสังเกตถึงการมีอยู่ของปริมาณพื้นฐานที่ไม่เข้ากัน^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}

• หน่วยลักษณะเฉพาะ
• การวิเคราะห์มิติ
• หน่วยธรรมชาติ
• หนึ่ง (หน่วย)