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Il sistema centimetro-grammo-secondo (CGS), o Sistema di Gauss, è un sistema di unità di misura. Si basa sulle seguenti tre unità:[1]
| Dimensione | Nome dell'unità | Definizione | Rapporto con le unità SI |
|---|---|---|---|
| lunghezza | centimetro | 1 cm | = 1×10−2 m |
| massa | grammo | 1 g | = 1×10−3 kg |
| tempo | secondo | 1 s | |
Da queste si derivano le altre:[2]
| Dimensione | Nome dell'unità | Definizione | Rapporto con le unità SI |
|---|---|---|---|
| accelerazione | galileo | 1 Gal = 1 cm/s² | = 1×10−2 m/s² |
| forza | dyne | 1 dyn = 1 g·cm/s² | = 1×10−5 N |
| energia | erg | 1 erg = 1 g·cm²/s² | = 1×10−7 J |
| potenza | erg al secondo | 1 erg/s = 1 g·cm²/s³ | = 1×10−7 W |
| pressione | baria | 1 Ba = 1 dyn/cm² = 1 g/(cm·s²) | = 1×10−1 Pa |
| viscosità | poise | 1 P = 1 g/(cm·s) | = 1×10−1 Pa·s |
Questo sistema nacque da una proposta del matematico tedesco Gauss nel 1832, e nel 1874 venne ampliato dai fisici inglesi Maxwell e Lord Kelvin con l'aggiunta delle unità elettromagnetiche. Teneva conto di alcune primitive considerazioni di analisi dimensionale.
Gli ordini di grandezza di molte delle unità CGS crearono molti problemi per l'uso pratico; per questo motivo il sistema CGS non ebbe mai un riconoscimento generale, al di fuori del campo dell'elettrodinamica, e fu gradualmente abbandonato negli anni ottanta del 1800 fino alla sua definitiva sostituzione a metà del XX secolo dal più pratico sistema MKS (metro-kilogrammo-secondo), antenato del moderno Sistema internazionale di unità di misura (SI) che ha definito uno standard per tutte le misure.
Le unità CGS possono essere ancora incontrate nella vecchia letteratura scientifica, specialmente in quella statunitense nei campi dell'elettrodinamica e dell'astronomia. Le unità di misura SI vennero scelte in modo che le equazioni dell'elettromagnetismo concernenti le sfere contenessero un fattore , quelle concernenti curve chiuse contenessero un fattore e quelle concernenti curve aperte non avessero fattori proporzionali a . Questa scelta ha dei vantaggi considerevoli nell'ambito dell'elettromagnetismo mentre, negli ambiti dove la formule concernenti le sfere sono dominanti (ad esempio l'astronomia), il sistema CGS risulta più comodo.
Con l'adozione del Sistema MKS, negli anni quaranta e del SI, negli anni sessanta, le tecniche utilizzate dal CGS sparirono gradualmente, vincendo le resistenza degli Stati Uniti che furono gli ultimi ad abbandonarle nel mondo occidentale, ed imponendosi anche in Russia dopo la caduta del blocco sovietico. Le unità CGS, oggi, vengono generalmente proibite dalle case editrici di pubblicazioni scientifiche.
Il centimetro e il grammo rimangono in uso all'interno del SI, specialmente per le definizioni fisiche e per gli esperimenti chimici, dove sono comode le piccole scale per le unità di misura. In questi usi, vengono generalmente definite come unità "da laboratorio" (LAB units). Comunque, dove sono necessarie le unità derivate, il sistema MKS è generalmente preferito a quello CGS.