大学物理(工程物理) - #001:物理学使用的单位
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物理学是一门包含各种定律与原理、帮助我们理解周围世界的学科。
这些定律大多以数学关系表示,描述的是物理量之间的关系。
物理量是为量化物理现象而定义的量,例如长度、质量、时间和温度等。
尤其是在力学中,
三个基本物理量,即长度、质量和时间,十分重要。
它们是用于表示力学中其他所有物理量的基本组成要素。
然而,要测量这些物理量并将结果传达给其他人,就需要标准。所有人都必须以相同的方式理解这些标准,而且无论在何处,都应得到相同的结果。
因此,1960年,国际委员会为科学中的基本物理量制定了一系列标准。这称为SI(国际单位制),其中长度、质量和时间的单位分别为米(m)、千克(kg)和秒(s)。
引入SI体系之前,各国都有自己的标准。
例如,1120年,英国国王将本国的长度标准命名为码,并将其精确定义为从他的鼻尖到伸直手臂的指尖之间的距离。在法国,路易十四国王的御用脚长曾被用作标准。
如今,几乎所有国家和科学界都使用SI体系。该体系采用国际认可的标准单位及相应的分数单位和倍数单位,使全世界任何地方都能获得相同的测量结果。
当然,这些标准有时也会随时间发生变化。
例如,米最初定义为从赤道到北极的距离的千万分之一,
后来改为特定铂铱棒上两条刻线之间的距离,
而近代又重新定义为光在真空中于1/299,792,458秒内传播的距离。
质量的SI单位千克,定义为保存在法国塞夫勒国际计量局的特定铂铱合金圆柱体的质量。
时间单位秒最初也是平均太阳日的一部分,但在发现地球自转会随时间变化后,便依据利用铯-133原子特征频率的原子钟重新定义。
如此,科学中的基本单位随时间不断变化和发展,但其目的始终相同:为科学测量与研究提供国际认可的标准。
今天我们了解了物理学的基本物理量和SI单位,谢谢大家!


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