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計數單位之變,見証科學之美(新語)

楊 暄
2022年11月25日09:12 | 來源:人民網-人民日報
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原標題:計數單位之變,見証科學之美(新語)

計數單位的變化,不僅有助於我們在表述時更簡潔和精准,還意味著人類對於客觀世界的認知和探索愈發“致廣大、盡精微”

地球有多重?

以前,我們這樣說:地球重達60萬億億噸。如今,我們可以說:地球重約6ronna克。地球並沒有“瘦身”,只是計數單位有了變化。

據報道,國際單位制日前引入4個新的詞頭,分別擴展了最大和最小數字的計數單位,以應對數據存儲和科學進步的需求。這是1991年以來,國際單位制首次新增內容。新增的4個詞頭分別是ronna、quetta、ronto和quecto。其中,ronna表示數字后有27個零,quetta表示數字后有30個零。ronto和quecto則分別表示小數點后有27個零和30個零。

千字節、兆字節、吉字節……更大的數據何以描述?毫米、微米、納米……多小的數字能窮盡微觀世界?面對海量的數據、遼闊的空間、微觀的世界,原有的計數單位逐漸力不從心。新的計數前綴出現,也就順理成章。計數單位的變化,不僅有助於我們在表述時更簡潔和精准,還意味著人類對於客觀世界的認知和探索愈發“致廣大、盡精微”。

古時,人類曾用身體部位來做計量單位,這種方式當然不夠精確。到了19世紀,《米制公約》簽訂,1米有了正式的定義。當然,“米”的標准並非固定不變。先從子午線長度定義,形成人為固定的米原器。隨后人們發現米原器有微毫磨損,又先后以鎘與氪的譜線長度為基准。最終,更普遍的光在真空中行進的距離,成為“米”的標准定義。

不僅是“米”,計量時間的標准也在不斷修訂。人類曾經以地球自轉為計時標准,1日即地球自轉1周。然而,地球自轉速度有周期性變化,難以滿足科技領域高精度計時的要求,於是人類研制出原子鐘,取微觀世界的銫原子兩個超精細能級間躍遷頻率來定義。由於原子內部振蕩頻率不受外界環境影響,因此非常穩定和精確。正因如此,才能滿足如天文觀測、電子對撞等高精度計時需求,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,計數單位的變化,刻記著科技的突破與飛躍,也推動著人類文明的發展。每一天,我們也許都能感受到科技進步帶來的變化,而一切的變化,都扎根在一個個不起眼的計量單位之上,扎根在毫厘之間的精研、每分每秒的努力、日進一寸的堅持。根基沉穩,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,就是科學的魅力。

(責編:焦隆、周婉婷)

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