正文 第10章 一個都不能少——符號、單位(2)(2 / 3)

替代衡量法的稱量原理雖簡單,但它的稱量準確度卻很高,直到現在,它仍被世界各國廣泛用於砝碼的量值傳遞或溯源,包括從公斤原器直至各等級的標準砝碼的比對和檢定。它是目前使用的最為主要的一種精密衡量法。

時間單位的由來

蘇美爾的僧侶們出於商業和宗教的目的,發明了早期的數學計時法。他們的計數采用60進位製,一分鍾等於60秒,一小時等於60分鍾。而一天24小時也同樣來自於蘇美爾人的曆法,甚至包括360度的圓周。因此這個世界最古老的文明所留下的遺跡到現在我們還隨處可見。

“秒”的來曆

時間的基本計量單位規定為秒,這個標準是在黃裳弟子的主持下測定的。他在南京紫金山建立了天文觀測台,以太陽連續兩次通過紫金山天文台的經線為一天,稱之為一個太陽日,以一太陽日的86400分之一為一秒;但後來在長期的連續觀測中發現,一年中太陽日的長短並不一樣,最長的是12月23日,最短的是9月16日,長短相差51秒;於是提出平太陽日的概念,假想有一個均勻速度的天體在黃道上運動,這個假想的天體被稱為“平太陽”,把這個平太陽連續兩次通過同一子午線的時間稱之為平太陽日,把平太陽日的86400分之一作為一秒,就比原來精確多了。規定1分鍾等於60秒,1小時等於60分鍾,1天等於24小時,1時辰等於2小時。

中國科學院紫金山天文台,是我國最著名的天文台之一,建成於1934年9月,位於南京市東南郊風景優美的紫金山上。紫金山天文台是我國自己建立的第一個現代天文學研究機構,前身是成立於1928年2月的國立中央研究院天文研究所,至今已有80年的曆史。中國現代天文學的許多分支學科和天文台站大多從這裏誕生、組建和拓展。由於它在中國天文事業建立與發展中作出的特殊貢獻,被譽為“中國現代天文學的搖籃”。

千克的來曆

遠古以來,各個國家采用過不少名稱各異的質量單位,比如英、美兩國曾采用過的磅、英製的盎司、俄製普特和不少國家采用的公斤以及我國曾采用過的市斤、兩、錢等。現在世界各國普遍采用國際單位製,在國際單位製中質量的單位是千克,符號是kg。

國際單位製的確定

1960年,第十一屆國際計量大會通過的國際單位製,其國際代號為SI,我國簡稱其為國際製,將質量確定為七個基本物理量之一:其名稱為“質量”(mass),簡寫為M或m;其單位名稱為“千克”,國際單位代號為“kg”;並作文字定義:千克等於國際千克原器的質量。

什麼是國際千克原器

國際千克原器是世界上目前所存的定義最早、保存最嚴密的七個基本量中唯一的實物標準。這個實物標準件的由來是這樣的:1971年,法國為了改變國內計量製度的混亂情況,在規定通過巴黎的地球子午線的四千萬分之一為1米的同時,在米的基礎上規定了質量的單位,即規定1分米3的純水在4℃時的質量為1千克(水在4℃時密度最大),並且用鉑製作了標準千克原器,保存在法國檔案局,因而稱這個標準千克器為“檔案千克”。

沿用至今的單位

1872年科學家們通過國際會議,決定以法國的檔案千克為標準,用鉑銥合金製作標準千克的複製器中,選了一個質量與“檔案千克”最接近的作為國際千克原器,保存在巴黎國際計量局。

計量單位“米”的來曆

在沒有發明“米”的時候,人們是用一些簡單的工具來測量長度的。比如帶一根繩子在身上,需要的時候就用它來比較長短,古埃及人就使用繩子丈量土地。有的人想,可以用身體的一部分來做測量工具,如手臂、腳。

用腳作為長度單位

有的人用腳的長度作為長度的單位,一隻腳的長度稱為米。在中國古代丈量土地的時候,也經常用步數來計算。步測是測量兩地之間距離的一種方法。用步作“尺”,雖然很方便,但也有缺陷,那就是每個人邁出的步都不一樣長,他們的“尺”也就不一樣了,不同的人用步測量同樣的長度,會得到各種各樣的結果,我們就不能確定到底是多長。說明用“腳尺”來測量也存在同樣的問題。