高血壓 高尿酸 慢性腎病 胰島素 https://2019medicinenote.blogspot.com/2019/12/blog-post_57.html . 糖尿病相關筆記~目錄 https://2019medicinenote.blogspot.com/2020/01/blog-post_4.html

2023年5月10日 星期三

202302252315度量衡的單位是怎麼來的

 1牛頓等於要使質量1千克物體的加速度為1 m/s2時,所需要的力。 


那麼問題來了. 千克和公尺的單位. 早於牛頓提出的物理學定義之前. 而除了公制單位. 還有個歐美常用的英制單位. 英制單位的英呎, 本來並不是一個固定的長度, 英吋和碼也是如此. 英制長度單位起源自人體各器官的長度, 而很多物理學的單位, 是從古典物理學開始發展之後才產生的, 例如能量的單位, 電流的單位, 電磁場的單位 
一碼(yard)的由來,是英國國王亨利一世鼻尖到食指指尖的長度
英呎(foot),是英國約翰王穿著鞋子在地上踩了一個腳印, 以此為基準得到的, 也有文獻說, 一英呎是德國幾何學者Jacob Koebel,將教堂內正好走出的16位男士,將所有人左腳的長度相加後除以16就得出英呎而得出
英吋(inch)本意為大拇指,最早是指一節大拇指的長度,後來英國國王愛德華二世,讓人在一堆大麥中選擇最大的三粒麥穗,然後將其排列的長度就成為了現在的英吋。
電流的單位是安培, 是指單位時間內通過導體橫截面的電荷量的度量。
1秒內通過橫截面的電荷量為 1庫侖(6.241×1018個電子的電荷量)時,電流強度為 1安培[4]。
1安培也相當於 1伏特電壓施加在 1歐姆阻抗時,所通過的電流量(電流強度)
在發明安培這個單位時, 並不知道每個電子的電荷量是多少, 而秒這個時間單位定義也是不斷變化的. 

下面資料來自 "國家度量衡標準實驗室-時間的單位 秒"(原文還有更多有趣內容沒有全部放上來). 在古時農牧業初期,人們以日出至下次日出定為「一日」,而以日出和日落劃分「晝夜」;月份則用連續兩次月圓所需的時間,即兩次月圓間大約有29次日出日落作為「一個月」。後人則採用日晷這種比較科學的方法,每當日晷的陰影指向正北方時就稱為正午,從某一個正午到下一個正午所隔的時間便是一天,其正式的名稱為一個「太陽日」。而後累積了長期經驗,發現一個太陽日的長短會隨季節變化,因此取一年中太陽日的平均值為平均太陽日。
時間的單位-秒(second),最初定義是基於地球自轉週期,即「一日之長」 (length of day;LOD),將LOD分割24等分成「時」,又將「時」分割60等分成為「分」,再將「分」劃分60等分成為「秒」,也就是LOD的1/86400。此種60秒 × 60分 × 24小時 = 86400秒 = 1日的計算方式,很可能源自古代埃及和巴比倫的12進位法和60進位法。因巴比倫人以60作為計算數量的單位,但是當時並沒有將「時」分割為60分。而古埃及人將一日分為12時的白天和12時的夜晚。之後,古希臘天文學家希巴谷和托勒密則定義一太陽日的1/24為「時」,再以60進位細分時,「秒」便成為一太陽日的1/86,400。
人類開始以秒作為時間的量測單位,大概可追溯至較正確的計時器研發初期,即1656年荷蘭物理學及天文學家惠更斯 (Christiaan Huygens) 發展出擺鐘計時器 (pendulum clock) 開始,使得秒成為可量測的時間單位。其擺長在1660年被倫敦皇家學會提出作為長度的單位,在地球表面,擺長約一米的單擺,一次擺動 (即沒有反覆的一次擺動或半週期) 的時間大約是一秒。
1924後,科學家們曾以特定曆元下的地球自轉週期作為時間的基準, 原本以為地球自轉是恆定的, 但隨著科學發展, 後來發現地球自轉其實是越來越慢的, 因此這個時間的定義就不是恆定的, 後來又採用新的基準回歸年, 回歸年也稱為太陽年 (solar year),即太陽再回到黃道上相同的點所經歷的時間。但是回歸年的長度也是隨著時間而變化的(約每百年減慢0.53秒)。為了達到穩定, 必須使用一個固定的回歸年來定義時間
1952年國際天文協會第8屆大會曾決議在天文曆中採用「1900.0」年的回歸時間長度作為制定時間單位的基礎(1900.0年是從1900年1月0日12時正開始,稱為曆書時 (ephemeris time;ET)),規定1900年1月0日12時的回歸年長度的31 556 925.974 7分之一作為1 s的長度,稱為“曆書秒”;這個分母31 556 925.974 7就是1900年的回歸年的天數 × 24小時 × 60分 × 60秒。

另外, 有些單位前贅的字, 是數學單位, 這是固定不變的, 例如微 micro 是指百萬分之一(十的負六次方), 奈 naro 是十的負九次方, 毫 milli 是指千分之一,  centi 是指百分之一, deci 是指十分之一, killo 是千倍, Mega 是百萬倍, Giga 是十億倍, Tera 是一兆倍. 

當初在定義不同的物理單位. 使用的都是整數, 但英制單位的整數, 與公制單位的整數換算之後就會出現各種奇妙的換算比例. 
一公斤的物體在地表受到的重力約為9.8 Ν(或是1.0 kgf,依定義 1 kgf = 9.80665 N)
公斤是質量單位, 在物理學來說. 質量是恆定的, 重量是隨時在變化的
達因 dyne 定義=「使質量1克物體的加速度為1公分每二次方秒所需要的力」
帕斯卡 Pa 定義= 每平方米一牛頓
1 bar(巴) = 100,000 Pa(帕)
1 mbar 毫巴=1000Pa
巴和毫巴的概念由英國氣象學家Napier Shaw先生於1909年發明(毫=milli 意思是百分之一)
達因(英語:Dyne)在物理學中是一個力的單位,特別用於公分-克-秒(CGS)單位系統。 其符號是dyn,命名自希臘文δύναμις,意思是「力量」。 1達因等於10-5牛頓。 更進一步,達因可以定義為「使質量1克物體的加速度為1公分每二次方秒所需要的力」。
測量每單位面積的力,使用SI 單位帕斯卡( 1 帕斯卡 = 1牛頓每平方米, 1  N/m 2 ). 平均而言,從(平均)海平面到地球大氣層頂部測量的橫截面積為 1 平方厘米(cm 2 ) 的空氣柱的質量約為 1.03千克,並施加力或約 10.1牛頓的“重量” ,產生 10.1 N/cm 2或 101 kN /m 2(101 千帕,kPa)的壓力。橫截面積為 1 in 2的空氣柱的重量約為 14.7 lbf,產生的壓力為 14.7 lbf/in 2
焦耳,一焦耳相當於一牛頓的力作用在物體上,產生一公尺的位移。
帕斯卡,國際單位制下的壓強能量單位,一帕斯卡相當於單位面積承受一牛頓的力。
標準一大氣壓是 101.325 kPa = 1013.25 hPa = 1013.25 mbar = 760 Torr(ISO 2533)。(一大氣壓約0.1 MPa或約1 bar)

中國使用的長度單位"丈" 也是如此, 所謂丈夫丈夫是指身高一丈的男子。也有文獻說, 周朝以八寸為尺,十尺為丈,成年男子高八尺(0.8丈)左右,故以丈夫為男子的通稱, 由此可知. 丈這個單位並非固定不變的, 下面資料來自網路, 雖不能確定其真實性, 反正也是隨意看看就不要計較太多
      夏 :1尺 = 10寸(1尺=24.9厘米)
  商 :1尺 = 10寸,1寸 = 10分(1尺=31.1厘米)
  周 :1丈=10尺,1尺=10寸,1寸=10分(1尺=19.9厘米)
  秦 :1引=10丈,1丈=10尺,1尺=10寸,1寸=10分(1尺=27.7厘米)
  汉 :1引=10丈,1丈=10尺,1尺=10寸,1寸=10分(1尺=27.7厘米)
  新莽:后汉 1引=10丈,1丈=10尺,1尺=10寸,1寸=10分(1尺=23厘米)
  三国: 1丈=10尺,1尺=10寸,1寸=10分(1尺=24.1厘米)
  西晋 :1丈=10尺,1尺=10寸,1寸=10分(1尺=23厘米)
  东晋 :1丈=10尺,1尺=10寸,1寸=10分(1尺=24.5厘米)
  十六国 :1丈=10尺,1尺=10寸,1寸=10分(1尺=24.5厘米)
  南北朝 :1丈=10尺,1尺=10寸,1寸=10分(1尺=24.5厘米;1尺=29.6厘米)
  隋: 1丈=10尺,1尺=10寸,1寸=10分(前期:1尺=29.6厘米;后期:1尺=23.5厘米)
  唐, 五代: 1丈=10尺,1尺=10寸,1寸=10分(小尺:1尺=31.1厘米;大尺:1尺=36厘米)
  宋 :1丈=10尺,1尺=10寸,1寸=10分(1尺=30.7厘米)
  元 :1丈=10尺,1尺=10寸,1寸=10分(1尺=30.7厘米)
  明 :1丈=10尺,1尺=10寸,1寸=10分(裁衣尺:1尺=34厘米;量地尺:1尺=32.7厘米;营造尺:1尺=31.1厘米)
  清 :1丈=10尺,1尺=10寸,1寸=10分(裁衣尺:1尺=35.5厘米;量地尺:1尺=34.5厘米;营造尺:1尺=32厘米)
  现代 :1丈=10尺,1尺=10寸,1寸=10分(1尺=33.33厘米)


下列資料來自"國際單位制手冊第 9 版 (2019)"
國際度量衡局(International Bureau of Weights and Measures, BIPM)係由 17 個國家在 1875 年 5 月 20 日於巴黎舉行的最後一次米制會議間,簽署米制公約時設立的。
國際單位制 The International System of Units (SI)

各種不同的基本單位都有其原始的定義參考, 例如以人工製品之特性如以國際公斤(千克)原器(International Prototype of the Kilogram, IPK)的質量定義單位公斤、以水三相點的特定物理狀態定義單位克耳文、以理想化的實驗定義單位安培和燭光、以自然常數的光速定義單位公尺(米)。
公尺(metre)的定義,其定義歷史由最初的人工製品歷經原子基準躍遷、乃至最終以光速的固定數值定義之。


沒有留言:

張貼留言

秒懂家醫科-血糖血脂(膽固醇)

2025-07-02 11:48AM 【門診醫學】 2024年美國糖尿病學會指引 【門診醫學】高膽固醇血症的治療建議 【預防醫學:什麼食物會升高膽固醇?】