MKSA単位系（エムケーエスエーたんいけい、MKSA system (of units)）は、メートル (metre = M)・キログラム (kilogram = K)・秒 (second = S)・アンペア (ampere = A) の4つの単位を基本単位とする単位系である。

言い換えれば、MKS単位系に4つめの基本単位としてアンペアを追加した単位系である。MKSは力学のみを扱えるが、電流の単位アンペアを追加することで、電磁気学を扱うことができる。

現在広く使われている国際単位系 (SI) は、MKSA単位系に3つの基本単位を追加して拡張した単位系であり、MKSA単位系の単位は基本的にSIの単位でもある。つまり大まかに言えば、MKS ⊂ MKSA ⊂ SI である。

第4の基本単位としてクーロンを使うMKSC単位系（電荷の量記号 q からMKSQ単位系とも）、オームを使うMKSΩ単位系もあったが、単位としてはまったく同じものであり、定義のしかたが異なるだけである。また提唱者からジョルジ単位系 (Giorgi system) とも呼ぶが、これは基本単位に何を選ぶかを問題としない。
目次

1 歴史

1.1 実用単位

1.2 CGSからMKSへ


2 特徴

2.1 単位の大きさ

2.2 μ0とε0

2.3 有理系

2.4 非対称

2.5 基本単位の選択

2.6 SIとの違い


3 主な単位

4 関連項目

5 参考文献

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歴史
実用単位

19世紀末、電磁気の単位が体系化され単位系となったころ、単位系の国際標準はCGS単位系であり、電磁気の単位系もcgsを拡張して作られた。しかしそれらは、MKSAのように第4の基本単位を加える4元系ではなく、電磁気の単位も3つの基本単位のみから組み立てる3元系だった。それを可能にするために、自然単位系のように、1つの物理定数を無次元の1と置いた。どの物理定数を選ぶかで、いくつか異なる単位系が生まれた。たとえばCGS電磁単位系 (CGS-emu) では、真空の透磁率 μ0 を1とした。

しかし3元系では、電磁気の単位の大きさが、実験物理学者や技術者にとって不便なものとなった。それらの大きさは、3つの基本単位と物理法則から論理的に組み立てられるものであり、自由に決めることができなかったからである。そこでCGS電磁単位系では、電磁気の単位を適当な10の冪倍した実用単位 (practical unit) が導入された。

1874年、英国科学振興協会 (BAAS) はまず、ボルト (V) とオーム (Ω) の2つの実用単位を導入した。これらは元は別々の由来を持っていたが、V = 108 abV（CGS電磁単位系では通常は単位記号を使わないが、対応する実用単位に接頭辞abを付けて表すことがある）、Ω = 109 abΩ として新しく定義された。1881年から始まった国際電気会議では、それらに加え、アンペア (A)、クーロン (C)、ファラド (F)、ヘンリー (H)、ワット (W)、ジュール (J) も定義されたが、係数はまったく任意に決められたのではなく、ボルト、オーム、秒の乗除で表せるように決められた。たとえば、A = 10?1 abA と定義されたが、これは V/Ω に等しい。このように、実用単位は1つの単位系になった。

しかし、力学のCGS単位系と電磁気の実用単位系を統合しようとすると問題が起こった。これらを統合すると、合計で5つ（CGS・V・Ω）の基本単位を持つ「5元」単位系となる。しかし、4元単位系であらゆる電磁気の単位を組み立てられることから考えれば、5元単位系は冗長であり破綻は避けられない。1893年のシカゴでの国際電気会議では、新しい実用単位として電力のワット (W) と熱量のジュール (J) が、W = VA = 107 abW、J = VAs = 107 abJ と定義された。しかし、電力と熱量とはすなわち仕事率と仕事であり、abW と abJ とは erg/s と erg のことにほかならない（したがって、abW・abJ という表現は実際にはされない）。つまり、W = 107 erg/s、J = 107 erg となる。このように、同じ次元に対し2つの単位ができてしまった。
CGSからMKSへ

しかし偶然にも、ワットとジュールはMKS単位系での仕事率の単位 kg・m2/s3 と仕事の単位 kg・m2/s2 に等しかった。そこで、1901年ジョヴァンニ・ジョルジは、MKS単位系に実用単位の1つを第4の基本単位として加えた単位系を提案した。実用単位のなかには、センチメートルやグラムから誘導された単位は無かったので、MKS単位系と実用単位系は破綻なく統合でき、実用単位は全て、その単位系に含めることができた。

第4の基本単位には、実用単位のどれを選んでも同じ単位系ができあがるが、どれを選ぶかによってMKSA単位系、MKSΩ単位系、MKSC単位系と呼ばれた。1948年の国際電気標準会議 (CGPM)、1950年の国際電気標準会議 (IEC) でMKSAが採択され、1960年の国際単位系 (SI) もそれを引きついだ。アンペアが選ばれたのは、1948年のCGPMで採用されたアンペアの定義（現在と同じもの）が簡便で、それから他の電磁単位を誘導するのが合理的となったからであるとされる。

一方、1892年、オリヴァー・ヘヴィサイドが電磁気の単位の有理化を提唱した。ヘヴィサイドはガウス単位系を有理化したヘヴィサイド単位系を作ったが、有理化はMKSA単位系にも（ジョルジによる提案の段階で）採用された。
特徴
単位の大きさ

MKSA単位系は、広く使われた電磁気の単位系のうち唯一、MKS単位系の拡張である。しかし、MKSかCGSかの選択は単位の大きさにしか影響せず、MKSAは4元系であり第4の基本単位の大きさを任意に決められるので、本質的な違いとはならない。MKSAの特徴のほとんどは、4元系であることに直接または間接的に由来する。