Vorsätze für Maßeinheiten

Die Dezimalpräfixe sind im Internationalen Einheitensystem (SI) für die Verwendung als Einheitenvorsatzzeichen definiert, sie werden deshalb auch manchmal SI-Präfixe genannt.^[1.1] Sie basieren auf Zehnerpotenzen mit ganzzahligen Exponenten.

Die Zeichen für Teile einer Einheit werden als Kleinbuchstaben geschrieben, während die meisten Zeichen für Vielfache einer Einheit als Großbuchstaben geschrieben werden. Ausnahmen von dieser Systematik sind aus historischen Gründen^[11] die Zeichen für Deka (da), Hekto (h) und Kilo (k). Das Beratende Komitee für Einheiten (CCU) des Internationalen Büros für Maß und Gewicht diskutierte die Möglichkeiten, diese Symbole durch D, H und K zu ersetzen, legte diese Idee jedoch auf Eis (englisch keep under review), weil Änderungen am System nur „aus sehr wichtigen Gründen“ erfolgen sollten^[12] und unverhältnismäßig viele Änderungen an bestehenden Dokumenten erfordern würden.^[13]

Bereits bei der Einführung metrischer Einheiten in Frankreich 1793 wurden Maßeinheiten für Länge, Fläche, Volumen und Gewicht (Masse) definiert, deren Bezeichnungen die Vorsätze déci, centi, milli, hecto, kilo, sowie auch demi (½), double (2) und myria (10.000) hatten.^[22] Als 1874 die British Association for the Advancement of Science das CGS-System einführte, wurden systematisch die Vorsätze micro bis mega verwendet.^[23]

Das Internationale Komitee für Maß und Gewicht beschloss 1879 einheitliche Symbole für die Präfixe von Milli bis Kilo.^[11] Allerdings wurden nicht alle Kombinationen von Grundeinheit und Vorsatz freigegeben, sondern eine limitierte Liste von Kombinationen. So war der Hektoliter gelistet, nicht aber Hektometer oder Hektogramm.

Die Bezeichnungen Giga und Nano wurden im deutschsprachigen Raum zum Beispiel im Kosmos - Handweiser für Naturfreunde 1928^[7] durch die folgende kurze Notiz in der Kategorie Forschung - Fortschritt bekannt gemacht:

Giga und Nano. Es wurde notwendig, zur näheren Bezeichnung von Maßeinheiten neue Zusätze einzuführen. Bisher benutzte man nur Hekto als Zusatz für das 100fache (1 hl = 100 l), Kilo für das 1000fache (1 km = 1000 m) und Mega für das 1 000 000fache (1 Megadyn = 1000 000 Dyn, oder 1 Megaohm = 1 000 000 Ohm). Als Neuestes ist der Zusatz Giga für das Milliardenfache eingeführt (das griechische Wort Gigas = Riese); 1 Gigadyn (1 Gdyn) bedeutet also 1 000 000 000 Dyn. Als Verkleinerungszusatz dient neben Dezi (1/10), Zenti (1/100), Milli (1/1000), Mikro (1/1000 000 = 1 μ [sprich mü]) nun auch Nano (vom griechischen Wort Nanos = Zwerg) als 1 / 1 000 000 000. 1 Nanometer (1 nm) = 1/1000 Mikrometer. Die Wellenlänge des gelben Lichtes beträgt z. B. 0,5896 μ oder 589,6 Nanometer (nm); der Gitterabstand im Kochsalzkristall ist gleich 28 nm; die Angström-Einheit (1 A) = 10 nm.

Bis 1960 waren in Frankreich die Vorsätze myria (gr. μύριοι mýrioi = zehntausend) mit dem Zeichen ma für das 10⁺⁴‑fache und dimi mit Zeichen dm für das 10⁻⁴‑fache genormt. Statt myria wurde Anfang des 19. Jahrhunderts auf einen Vorschlag von Thomas Young hin z. T. auch myrio geschrieben. Früher waren in Deutschland auch das Symbol D und in Großbritannien dk für Deka üblich, in Österreich war das Zeichen dk bis Mitte der 1950er Jahre gesetzlich vorgeschrieben.

Bei der Schaffung des SI im Jahr 1960 wurden die bis zu diesem Zeitpunkt definierten^[24][25] heute gültigen Präfixe von 10⁻¹² bis 10⁺¹² und deren Symbole übernommen.^[26] 1964 folgten Femto und Atto,^[8][27] 1975 Peta und Exa,^[28] 1991 die Präfixe für 10^±21 und 10^±24[29] und 2022 schließlich die Präfixe für 10^±27 und 10^±30.^[30]

In der Datenverarbeitung kommen oft Zweierpotenzen vor – insbesondere bei der Größe von Arbeitsspeichern und anderen Datenspeichern. Ähnlich wie bei Zehnerpotenzen ist auch hier die Verwendung von Präfixen hilfreich. Da 2¹⁰ = 1024 sehr nahe bei 1000 liegt, bürgerte es sich ein, bei Größenangaben von Datenmengen in Bit und Byte den Vorsatz Kilo für 1024 zu verwenden. Analog verwendete man Mega für 2²⁰ =  1 048 576 etc. Da dies aber zu Zweideutigkeiten führte, definierte die für die Normung in der Elektrotechnik zuständige International Electrotechnical Commission spezielle Binärpräfixe. Das binäre Präfixsymbol entsteht durch Anhängen von ‑i an das entsprechende dezimale Präfixsymbol (Ki wird dabei im Gegensatz zu k groß geschrieben). Der Name eines binären Präfixes wird durch Anhängen von ‑bi an die ersten beiden Buchstaben des entsprechenden dezimalen Präfixnamens gebildet (siehe Tabelle).

Diese Binärpräfixe wurden von den wichtigsten Normungsinstitutionen übernommen. Die Dezimalpräfixe sollen nur noch für Zehnerpotenzen verwendet werden, z. B. 100 GB = 10¹¹ B ≈ 93,1 GiB.^[1.3] Manche Hersteller haben diese Empfehlung aber nicht umgesetzt und verwenden dezimale Präfixe im binären Sinn (siehe Byte).

• Wissenschaftliche Notation
• Schreibweise von Zahlen

Wikibooks: ${\displaystyle {\color {BlueViolet}{\begin{smallmatrix}{\mathbf {MATHE} \mu \alpha T\mathbb {R} ix}\end{smallmatrix}}}}$ Mathematik für die Schule – Vorsilben und Gleitkommadarstellung

• The International System of Units (SI): Prefixes, offizielle Seite des Internationalen Büros für Maß und Gewicht (BIPM) (englisch), abgerufen am 5. April 2024
• Dezimalpräfix Informationen des NIST zu SI-Präfixen (englisch), abgerufen am 5. April 2024
• IEEE Information for Authors, Appendix I „Table of Units and Quantity Symbols“ (Memento vom 29. Juni 2011 im Internet Archive; PDF; 944 kB) (englisch)
• Gesetzliche Präfixe in der Schweiz, abgerufen am 5. April 2024
• Umrechnung IEA, abgerufen am 5. April 2024