通用度量衡关系

度量衡

结论先行,度『长度』为度量衡的基石

基本物理度量衡

长度

米最早是赤道到北极长度的4千万分之一,现在定义为光在1/299792458秒时间进程的长度

海里还比较标准,地球1/60度行过的距离

英寸在荷兰语中本意是大拇指,指指甲底部拇指的宽度,14世纪英皇爱德华二世颁布了标准合法英寸:从麦穗中选三粒最大的麦粒排成一排的长度,就是一英寸,看起来就发笑

英尺与英寸是12进制,feet英尺听名字就那么俗,只是历史原因不会动

重量

1克初始定义为1立方厘米0摄氏度的水的重量,克单位太小,不适合日常使用,那么1千克就是1立方分米水的重量。后来继续修正,因为水在4摄氏度时密度最大,就改为4摄氏度时重量,这里用重量称谓其实不太准确,因为跟重力加速度有关,但发生在地球,度量衡就是这么诞生的,称谓质量更为合适

1牛顿=1千克物体获得1m/s的加速度所需的力

容量

1升=一立方分米或是10厘米见方的立方体的体积

角度

在观测每年的四季轮动时,360这个数更贴近与365天,那么古人更自然将圆的切分贴近每年的天数这个数字。

在唐代,圆的角度是365.25度,一行在制作他的《大衍历》时就放弃了365.25度的数据,借用了印度的360度进行计算(印度的又从两河流域传过来)

均分度数能被更多数整除是好的

  • 例如圆6等分的弦长=半径,那么均分度数应被6整除
  • 4等分(90度)建筑中常用,这个度数也应该能被4整除
  • 从2到10的整数,除了7之外,都是360的因数。也就是360可以被2、3、4、5、6、8、9、10整除。如果一定要包括7的话,最小的数是2520,这个数实在太大,而七等分圆的情况并不多见,所以最终定为360

时间进制

时间单位为12进制,相信跟一个太阳年月球盈亏几次有关,这样切分到一天也是12进制,另外,以大拇指掐算指节也是12,所以早期数学为12进制也较为自然。在远离计时钟的远古年代,小时的长度是随季节不同的,但是古人当时认为白天黑夜必各占12小时

历史上有的族群用60进制,这个也自然,毕竟两只手(掐算指节)能方便计算的最大数就是60,或许一个小时的60分钟也就来源于此,太大太小恰恰都不利于计时,总不能用一刹那,一念,一瞬,一弹指这种计量单位吧,哈哈。

地球转一圈24小时360度,每一度大约4分钟,也是一个恰当的duration感受单位

怪异的12am

在现在通行的英文标准体制中,12小时制,凌晨0点到1点之间,是写作12:xx AM,12:00PM指的是下午十分,显得有些不适应。

拉丁字母缩写AM (ante meridiem 正午之前),PM(post meridiem 正午之后)

钟表盘面没有0,计时机制通行时,0这个数字还没传入

有这么两种解释角度

  1. 英语世界从洋媚外用了罗马人拉丁字母缩写,但罗马人用AM是表示正午前多少小时,1AM是正午前1小时即11:00,12AM和12PM都是指00:00,英语世界的人拍脑袋用错了,将错就错
  2. 指针式钟表的钟面0:30是读成12:30,从钟面没有0的这个直接性上,亦得自然。AM和PM权当做上下午的区分,下午时段由中午到午夜。

温度

华氏是一个很不科学的度量,可能跟当时采用的水银计的制作和水银充盈量有关,基本已被全球弃用。1摄氏度即为水冰点到沸点的1/100的划分。

能量

1焦耳=1牛顿的力前进1米所做的功

一卡=1克水在标准大气压下提升1摄氏度所需的热量,1大卡就意味着1公斤水提升1摄氏度

1千卡=1000卡=4184焦耳,简单来算,1卡是4.2倍的焦耳量

功率

1瓦特(w)=1焦耳/秒

1度电=3600000焦耳=860.4千卡

100w灯1小时 0.1度电,1天2.4度=2064千卡

社会代谢率

对我们人类而言,每天需要大约2000大卡的食物热量,这相当于100w的代谢率,和一只白炽灯的电功率相当

但除此之外,我们还需要住房,暖气,灯光,汽车,道路,飞机,计算机等,举例支持一个普通人在美国生活所需的代谢率增至惊人的1.1万瓦特,这一社会代谢率相当于大约12头大象的需求总量,在从生物向社会动物转变过程中,我们的总人口从几百万到了现金的70亿+,能源和资源危机就不足为奇了。