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科普 | 計(jì)數(shù)單位之變,見證科學(xué)之美

發(fā)布日期:2022-12-21??來源:人民日報(bào)??作者:楊暄??瀏覽次數(shù):1267
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核心提示:計(jì)數(shù)單位的變化,不僅有助于我們在表述時(shí)更簡潔和精準(zhǔn),還意味著人類對于客觀世界的認(rèn)知和探索愈發(fā)“致廣大、盡精微”。來源:視覺中國地球有多重?以前,我們這樣說:地球重達(dá)60萬億億噸。如今,我們可以說:地球重約6ronna克。地球并沒有“瘦身”,只是計(jì)數(shù)單位有了變化。據(jù)報(bào)道,國際單位制日前引入4個新的詞頭,分別擴(kuò)展了最大和最小數(shù)字的計(jì)數(shù)單位,以應(yīng)對

計(jì)數(shù)單位的變化,不僅有助于我們在表述時(shí)更簡潔和精準(zhǔn),還意味著人類對于客觀世界的認(rèn)知和探索愈發(fā)“致廣大、盡精微”。

來源:視覺中國

地球有多重?

以前,我們這樣說:地球重達(dá)60萬億億噸。如今,我們可以說:地球重約6ronna克。地球并沒有“瘦身”,只是計(jì)數(shù)單位有了變化。

據(jù)報(bào)道,國際單位制日前引入4個新的詞頭,分別擴(kuò)展了最大和最小數(shù)字的計(jì)數(shù)單位,以應(yīng)對數(shù)據(jù)存儲和科學(xué)進(jìn)步的需求。這是1991年以來,國際單位制首次新增內(nèi)容。新增的4個詞頭分別是ronna、quetta、ronto和quecto。其中,ronna表示數(shù)字后有27個零,quetta表示數(shù)字后有30個零。ronto和quecto則分別表示小數(shù)點(diǎn)后有27個零和30個零。

千字節(jié)、兆字節(jié)、吉字節(jié)……更大的數(shù)據(jù)何以描述?毫米、微米、納米……多小的數(shù)字能窮盡微觀世界?面對海量的數(shù)據(jù)、遼闊的空間、微觀的世界,原有的計(jì)數(shù)單位逐漸力不從心。新的計(jì)數(shù)前綴出現(xiàn),也就順理成章。計(jì)數(shù)單位的變化,不僅有助于我們在表述時(shí)更簡潔和精準(zhǔn),還意味著人類對于客觀世界的認(rèn)知和探索愈發(fā)“致廣大、盡精微”。

古時(shí),人類曾用身體部位來做計(jì)量單位,這種方式當(dāng)然不夠精確。到了19世紀(jì),《米制公約》簽訂,1米有了正式的定義。當(dāng)然,“米”的標(biāo)準(zhǔn)并非固定不變。先從子午線長度定義,形成人為固定的米原器。隨后人們發(fā)現(xiàn)米原器有微毫磨損,又先后以鎘與氪的譜線長度為基準(zhǔn)。最終,更普遍的光在真空中行進(jìn)的距離,成為“米”的標(biāo)準(zhǔn)定義。

不僅是“米”,計(jì)量時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)也在不斷修訂。人類曾經(jīng)以地球自轉(zhuǎn)為計(jì)時(shí)標(biāo)準(zhǔn),1日即地球自轉(zhuǎn)1周。然而,地球自轉(zhuǎn)速度有周期性變化,難以滿足科技領(lǐng)域高精度計(jì)時(shí)的要求,于是人類研制出原子鐘,取微觀世界的銫原子兩個超精細(xì)能級間躍遷頻率來定義。由于原子內(nèi)部振蕩頻率不受外界環(huán)境影響,因此非常穩(wěn)定和精確。正因如此,才能滿足如天文觀測、電子對撞等高精度計(jì)時(shí)需求,也因如此,全球的人類才能生活在同一個“頻率”上,分秒不差。

毫厘、分秒、億兆、光年……再到今天的ronna、quetta、ronto和quecto,計(jì)數(shù)單位的變化,刻記著科技的突破與飛躍,也推動著人類文明的發(fā)展。每一天,我們也許都能感受到科技進(jìn)步帶來的變化,而一切的變化,都扎根在一個個不起眼的計(jì)量單位之上,扎根在毫厘之間的精研、每分每秒的努力、日進(jìn)一寸的堅(jiān)持。根基沉穩(wěn),人類文明才能開啟星辰大海的征程,才能深入瑰麗無窮的量子世界,才能充分展開對未來世界的浪漫想象。

這,就是科學(xué)的魅力。

責(zé)任編輯:胡惠雯

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