205/205!單位與定律大圖鑑

作者:日本Newton Press
譯者:林詠純
全文分為2部分,1心得 、2記錄
1心得 :
這本書是工具書,適合對科學、對生活中的度量衡有興趣的人。
書中的單位大多數Eisen都聽過,甚至有些原理、定律也都知道,因為Eisen是理組背景。
Eisen比較想知道的是「那些單位背後的歷史與故事」。
例如,原來「公制」的出現與法國有關,原來加侖這個單位原本有3種,我以為阿拉伯數字是阿拉伯人發明的,結果是古印度人發明,由阿拉伯人推廣到全世界。這個推廣的方式是戰爭,因為當時確實有阿拉伯帝國擴張領土,擴張的領土中包含著古印度的西北方,也就是現今阿富汗與巴基斯坦的一部份。「戰爭」這部份我參考過去讀過得書籍補充。
在有科學定義之前的單位,是以高位者、生活中的東西或行為作為基準,像是肘距就是以法老的手肘到中指指尖的長度為基準,當法老更換後,就必須重新計算基準。1英畝是以2頭牛耕種一整天的範圍為基準。由此可推論出,在沒有科學定義、國際度量衡以前,在當時的交易有一定門檻,因為彼此的計算方式有差異。交易大多數只與熟悉的人交易、只與自己熟悉的聚落或城市交易,能夠與遙遠的地方進行交易的人是少數。
Eisen在小的時候,曾把買1台斤的東西買成1公斤。
現在在菜市場買東西的時候,1斤是指1台斤,不是1公斤,因為約定成俗與交易習慣形成的共識,所以,知道1斤是1台斤的人就是那群人。忽然有個新人進入市場買東西,當他不懂單位1斤是1台斤,買個菜可能買成1斤,買成是1公斤,這兩者的差異很大,1台斤約600公克,1公斤是1000公克,兩者差約400公克,價錢也就差了400公克的價錢。如果買的是食物,差400公克的東西沒有烹飪或實用,還要考慮保存的方法。
Eisen是理組,一開始是工程師,因緣際會進入公關領域。
理組的背景對電、電磁的印象深刻,因為太多公式彼此是相關的。書中安培定律、歐姆定律,差一個伏特定律,義大利物理學家 亞歷山卓.伏特,發現電動勢,發明電池,為了紀念他,將電的單位稱為V。正電荷流向負電荷產生的電場,電流經過導線產生磁場,1820年丹麥物理學家厄斯特發現(書中沒有),同時,安培右手定律是在說明電流與磁場的方向,以拇指為電流方向,磁場的方向就是另外四指彎曲的方向,是電流磁效應(書中沒有)、磁場經過線圈產生電流,法拉第電磁效應,將電流磁效應與法拉第電磁效應結合,就是馬克士威方程式,一切的發現都是一棒接著一棒演繹而成。在看這些單位時,腦中浮現許多當時上課的記憶。現在的業主們或學員們多數都認為我是大傳、新聞等傳播領域系所出身,實際上,Eisen是理組,修過顯示卡、主機板、電視等3C或家電產品,因為進入公關領域,傳播領域的書我也拿起來,而且讀的是教科書。
日本也表示我們國家也有自己的度量衡
書中有趣的地方是日本特有的單位,這其實是把日本的單位放在與國際單位同一個位置,有拉升日本尺貫法的國際單位,同時,也是拓展日本文化能見度的方法之一。這種方式在市場上俗稱母雞帶小雞,這方法可以應用在許多地方,最常見的是有能者提攜後進。
以下是我在閱讀過程中遇到的困境:
Eisen在閱讀這本書還蠻吃力的,特別是眼力的消耗,異常的高。Eisen 偶爾會去國小或補習班代課,小朋友會模仿我看書,我看什麼書,小朋友就會拿起來看。小朋友最多就只是翻完書中漂亮的圖,對於內容不感興趣。
以下是Eisen與小朋友討論過的地方,內容已經過整理
關於文字與底色的對比色
有些對比色選得很微妙,像是淡黃色的底色+白色的字型,在閱讀時,字與背景會糊在一起,這讓閱讀者非常耗眼力,這讓人難以閱讀。
關於字級的大小
以直尺測量書中常見的字級是0.3公分x0.3公分,在黑字白底的頁面中還可以閱讀,容易辨別。有些說明的文字字級過小,書上的最小字級是0.2公分x0.2公分,這也加深閱讀難度。
紙張使用亮面
亮面在閱讀時,容易反射光,造成看不清楚書上的圖像與文字,必須運用特定角度避開反射光,才能順利閱讀到書中內容。
以上
2記錄:
當1附上「單位」時,才能成為意義明確的量。p8
可以計算,而且具有無法分割的最小數量稱之為「離散量」(Discrete quantity)如貨幣或個數。p10
沒有最小單位的數量則稱為「連續量」(Continuous quantity)
連續量當中能夠相加的稱為「外延量」(Extensive quantity)如:長度、重量、時間
不能相加的則稱為「內涵量」(Intensive quantity) 如:圓周率、速度、密度。p10
現在使用的的阿拉伯數字用來計算的記數法,起源自印度。現在將期稱為阿拉伯數字,是因為但生於印度且包含0(零)的記數法,主要藉由使用阿拉伯語的伊斯蘭教文化普及到全世界。p13
度量衡 p13
度=長度
量=容量
衡=質量
制定世界共通的標準:法國在18世紀發起了制定世界共通單位的運動,並在多年的努力下誕生了「公制」(Metric system)的單位制。p16
公斤原器長久以來都是1公斤的標準,但在2019年5月20日修改其定義,從使用人造物的質量,改用物理常數「普朗克常數」(Planck Constant),因此不再需要人造標準器。p16
1公斤原器是由鉑銥合金製成的圓柱形金屬,其重量被定義為1公斤。p16
7個國際單位
長度(公尺m)、質量(公斤Kg)、時間(秒s)、電流(安培S)、熱力學溫度(克耳文K)、亮度(燭光cd)、物質量(莫耳mol)。p19
「導出單位」是將國際單位制的7種基本單位組合起來,表現出的各式各樣單位。p20
1000m = 1km p20
k=詞頭
m=基本單位
速度m/s = 長度 m ÷ 時間 s p21
速度m/s 是導出單位
長度 m、時間 s 是基本單位
1公尺當時的標準是利用地球子午線(經線)的長度。1公尺被定義為子午線(經線)從北極到赤道長度的1000萬分之1。p26
因為1公尺原器因為熱脹冷縮導致長度改變。1983年第17屆國際度量衡總會上,決定使用「光速」作為長度標準。p26
1公尺被定義為「光在299792458分之1秒間,在真空中前進的距離」。p26
「碼」是屬於英國及美國使用的「英制單位」。長度使用碼,重量使用磅。p30
1碼=0.9144公尺
1呎=0.3048公尺 p30
1吋=2.54公分 p31
汽車或自行車的輪胎常以英吋表示。p32
電腦螢幕或電視螢幕以對角線長度表示,單位是英吋。p33
「寸」是日本自古子來所使用的「尺貫法」單位系統中的單位。該系統的長度單位為尺與寸,質量單位則使用「貫」。p34
1寸大約等於3公分。p34
1文(錢)=2.4公分
日本的里約4公里,1町約109公尺。p36
1里=36町=4公里
1町=60間=109公尺
1間=60尺=1.82公尺
1929年臨時國際水路會議中,將1海里=1852公呎定義為國際海里。國際海里的1海里是指地球緯度1分在地表上的長度。陸地上的國際里=1609.344公尺 p38
1天文單位:1495億9787萬700公尺
1光年:9460兆7304億7528萬800公尺
1秒差距:3京856兆8000億公尺 p41
1996年以來,公斤的定義都是以「國際公斤原器」為基準。但在其製造完成的100多年後,發現該原器的質量改變了約50微克。於是自2019年5月20日起改用「普朗克常數h」作為新的定義。p44
普朗克常數h 的值精確地定為6.62607015x10^-34Js(焦耳.秒),再根據物理定律,利用這個值定義1公斤。p44
「噸」來自古法語「Tunne」,意思是「桶」,因為在葡萄酒桶中裝滿水的原因。
噸的定義,除了國際單位:公噸之外,在英國及美國也不同。英國的噸稱為英噸或長噸(Long ton)、總噸(Gross ton);1英噸=2240磅=1016.05公斤。美國的噸稱為美噸或短噸(Short ton)、淨噸(Net ton);1美噸=2000磅=907.18公斤。p46
船的噸是指容積、卡車的噸是指酬載量。p46
加侖(Gal)是英制的體積單位,其源自於拉丁語中的「Gallon」,意思是碗或水桶。最初的加侖有3種定義,分別是測量穀物的「玉米加侖」(Cron gallon)、葡萄酒體積的「葡萄酒加侖」(Wine gallon)、以及啤酒體積的「啤酒加侖」(Ale gallon)。p48
英國在1842年以啤酒加侖為標準,統一了加侖的定義。美國仍使用兩種定義,分別是源自於玉米加侖的「美製乾量加侖」(US dry gallon),以及源自於葡萄酒加侖的「美製液量加侖」(US fluid gallon)。p48
普遍定義1加侖=345公升,台灣採用美製液量加侖,1加侖=3.78541184公升。p48
磅(lb)是英制的質量單位,1磅=435.59237公克。據說1磅源自於古代美索不達米亞地區,製作1名成人1天實用麵包所需的大麥量。p50
日本的體積單位 p53
1石=10斗=180.39公升;是1人1年食用稻米的量
1斗=10升=18.039
1升=10合=1.8039
1合=180.39毫升 ml
1文錢=3.75公克 p54
1貫=1000枚文錢=3.75公斤
1克拉=0.2公克 p54
2018年以前1莫耳的定義都是12公克的「碳12」中存在原子數,約為6.02x10^23個,意即含有約6.02x10^23個粒子的物質量。之後,以亞佛加厥常數Na嚴格定義為6.02214076x10^23 mol^-1。p57
1公畝=100平方公尺
1公頃=10000平方公尺 。p61
1英畝是2頭牛耕種1天的田地面積,在英國國王愛德華一世(在位1272年~1307年)將其統一定義為「法定英畝」。1英畝約等於0.4公頃。p62
A4影印紙的比例是「長:寬=1:√2」。p64
A是指A類紙張,是國際標準規格
B是指B類紙張,是源自於江戶時代使用的美濃紙
圓弧的長度與半徑相等時中心角為1弧度。弧度是能夠組合基本單位的「導出單位」,單位符號「rad」,是源自於代表半徑的拉丁語「Radius」。p66
1坪的面積約3.3平方公尺約2張榻榻米。p68
日本各地的榻榻米略有不同
京 間=1910mx0.955m
中京間=1820mx0.910m
江戶間=1760mx0.880m
日本的尺貫法中,代表面積單位如下。p68
1町(丁)= 10反=約1公頃=約10000平方公尺
1反(段)= 10畝=約1000平方公尺
1畝 = 10步=約1公畝=約100平方公尺
1步(坪)= 約3.3平方公使
秒使用「銫133原子」定義。銫133原子所吸收、釋放的電磁波(微波)頻率為91億9263萬1770赫茲。科學家將此電磁波振動次數所需的時間定義為1秒。
國際原子時(TAI)是根據超過70個國家,約500座原子鐘的時刻制定。世界時(UT1)是根據地球自轉所制定的時間。世界協調時間(UTC)除了使用能顯示正確秒數的國際原子時,也會每隔幾年1次,以「閏秒」修正與地球自轉之間的誤差,目前作為全球共通的時間使用。p72
現今主要使用的曆法為「太陽曆」,這是將地球繞太陽公轉一圈的時間設為1年的曆法,1年有365天。不過,地球繞太陽公轉的平均時間其實約為365.24219天,因此大約每4年就會有一次的「閏年」,閏年為366天。 p74
太陽曆也稱為「格里曆」,由羅馬教宗額我略13世於1582年施行。p74
日本在1872年改用太陽曆。在此之前是以月亮的圓缺為基準,再參考太陽移動的「陰陽合曆」。p74
以月亮圓缺週期為單位的曆法,新月到新月的週期大約29.5天,12個月約354天,當曆與季節的差距將近一個月時,則會加入「閏月」進行調整,因此有些年份為12個月,有些是13個月。p75
「1馬赫」等同於音速。因素是指聲波傳遞的速度,而聲波的傳遞速度會隨著介質與溫度等因素而改變。在15℃的空氣中,音速為每秒340公尺。在水中,每秒1000~1500公尺。馬赫 該名稱來自奧地利物理家馬赫。p76
氣溫0℃ 時則每秒331.5公尺,溫度每上升1度,音速約增加0.6公尺。p77
rpm 每分鐘旋轉數。p78
國際的溫度單位為「克耳文」(K,又稱克氏)。克氏以自然界的最低溫度-237.15℃(絕對零度) 為基準,是「絕對溫度」的單位。p87
克氏在過去的的定義是「水的三相點的絕對溫度的1/237.15」。但是三相點的溫度並非固定。因此,現在改用「波滋曼常數」(K )賦予新定義。波滋曼常數是指1個分子具備的動能與溫度結合關係式中的常數,定為1.380649x10^-23 JK^-1(焦耳每克耳文),再依此根據物理定律定義克氏溫度。p87
攝氏溫度:由瑞典物理學家攝爾修斯提出。1大氣壓下,水與冰的共存溫度(冰點)設為0℃,水與水蒸氣的共存溫度設為100℃,將中間分為100等分。p87
華氏溫度:由德國物理學家華倫海特提出。 將水的冰點設為32℉ ,沸點設為212℉,並且將中間分為180等分。p87
「牛頓」是國際單位制的力單位。1牛頓是「讓質量1公斤的物體產生1m/s^2加速度的力」。p88
地球能夠產生約9.8m/s^2 的重力加速度,質量1公斤的物質能夠產生9.80665牛頓的力。 p88
能量單位是「卡」(cal)與「焦耳」(J)。卡是以「水」為基準定義的單位。在1大氣壓下,讓1公克的水溫上升1℃ 所需的能量(熱量)稱為1卡。但是,不同的水需要的能量也不同。p90
1948年國際度量衡總會決定使用「焦耳」(J)作為能量單位。1焦耳是以1牛頓的力將物體推動1公尺所需的能量。p91
電流的基本單位是「安培」。電流其實是帶負電的「電子流」。p92
1個電子的帶電量「基本電荷」(e)是固定的。安培的定義在2019年5月20日經過修正。基本電荷e的值嚴格定義為1.602176634x10^-19庫倫(C)。「庫侖」是電量的單位。p92
1安培是1秒搬運1庫侖電量時的電流大小。1安培的電流等於1秒搬運1/1.602176634x10^-19 = 6.24150907446076x10^18個電子時的電流。p92
電壓是「推動」電流的作用。電壓的單位是伏特。1伏特是指當1安培的電流流過導線所消耗的電力為1瓦特時,導線兩端的電位差。p94
代表電流不容易通過的「歐姆」。歐姆(Ω)是電阻的單位。歐姆是由電流與電壓來定義,1歐姆為「當1安培直流電流過的導體內,某2點間電壓為1伏特時,此2點之間的電阻。」。p96
「瓦特」是表示作功效率的單位。家電產品上標示的「瓦特」(W)代表每秒消耗多少焦耳的能量。1秒消耗1焦耳的能量為1瓦特。名稱來自蘇格蘭發明家瓦特。p98
表示電量的「庫侖」與靜電容的「法拉第」。發現「庫侖定律」是法國物理學家庫侖。原子構成的粒子等物體,期帶電量稱為「電荷」。電荷的單位是「庫侖」(C)。p100
顯示電容可以儲存多少電量的量稱為「靜電容」。靜電容的量由儲存的電量除以電壓計算,單位是「法拉第」,源自於發現電磁感應現象的英國物理學家法拉第。1法拉第是給於1伏特的電壓時,儲存的電荷為1庫侖的靜電容。p100
頻率是波在1秒內起伏的次數。1960年作為國際單位採用,單位是「赫茲」。波長愈長愈能越過障礙物傳遞到遠方,波長愈短則愈具有直線前進不擴散的傾向。p102
「磁場」(也可稱為磁通量密度)代表磁力的強度。表現磁通量強度的單位是「韋伯」(Wb)。1韋伯是「在1秒內史磁通量變成0時,電動勢為1伏特時的磁通量大小」。p104
「特斯拉」表現每單位面積有多少1韋伯的磁通量密度。1特斯拉的定義是「每1平方公尺語詞通量方向垂直的磁通量為1韋伯的磁通量密度 」。p104
電磁感應使用的單位「亨利」。1亨利的定義是「當流過線圈的電流,以1秒鐘1安培比例變化時,線圈產生的電動勢為1伏特的自感」。p106
壓力是指施加於單位面積的力量大小。國際單位使用「帕斯卡」(Pa)作為壓力的單位。1帕斯卡指的是在1平方公尺的面積施加1牛頓(N)時的壓力。p108
傳遞地震強的尺度有2種,分別是「地震規模」(M)與「震度」。地震規模是顯示地震大小(能量)的尺度,震度則顯示地震為地表帶來的搖晃程度。p110
亮度的國際單位是「燭光」(cd)。過去是以蠟燭或瓦斯燈的亮度為制定標準。在1948年使用從物體溫度導出理論亮度的「黑體輻射」(Black body radiation)制定出世界共通的亮度單位「燭光」。在1979年的定義根據「光在每單位時間傳遞的輻射能」(單位為瓦特[W])制定,1燭光定義是「放射出頻率540x10^12赫茲的光,且推定方向的放射強度為1/683Wsr^-1(瓦特每球面面度)光源,在該方向的亮度」。燭光(Candeal)單位源自拉丁語中的「蠟燭」。p114
光的光量的單位稱為「光束」,代表對象光源的所有光量,單位是「流明」(lm)。1流明的定義是「從1燭光(cd)的光源,朝著1球面度(sr)內放射的光束(cdsr)。」。光源照射在某個平面時的亮度稱為「照度」,使用單位是勒克斯。1勒克斯的定義是「1流明的光束,平均照射在1平方公尺平面時的照度。」。p116
星等是由古希臘天文學家喜帕恰斯定義,他將頁空中最明亮的星體定為1等星,晴朗夜空勉強能看見的暗星定為6等星。19世紀時,英國天文學家普森定義「100倍的亮度差5等級。1等星的亮度約為6等星的100倍。憑肉眼看見的亮度差距稱為「目視星等」(Visual magnitude)。想知道實際亮度,則必須考慮「絕對星等」(absolute magnitude)。絕對星等世界由將所有星體擺在與地球相同距離時的星等變化。p118
「分貝」(db)是表示聲壓大小的單位。人耳能聽見的最小音量,約相當於空氣振動強度的10^-5Pa(壓力單位=帕斯卡)。聲壓每多1位數,分貝值就增加20。「貝」是來自美國技術人員貝爾,「分」是1/10的意思。p120
「Do Re Mi Fa So La Si Do」1個八度指的是從某個音到完整音階的第8個音。樂譜上常見的CEFGABC就是音名。p122
與輻射有關的單位包含「貝克勒」(Bq)、「戈雷」(Gy)、「西弗」(Sv)。p124
「貝克勒」(Bq)是輻射能的「強度」單位,1貝克勒是指定量的放射物值中,每秒有1個的原子衰變。
「戈雷」(Gy)是「吸收劑量」的單位,1戈雷是指1公斤的物質吸收1焦耳的劑量。
「西弗」(Sv)是「等效劑量」的單位,等效劑量必須依靠吸收劑量乘上根據放射線種類制定的係數求出。
原理:事物與現象的根本法則
定律:表現物理量與關係性的公式
原則:奠定原理與定律時,可以視為理所當然的狀況
定理:讓定律更具體的關係式。p128
力的量不只大小,還有方向。同時具備大小與方向的量稱為「向量」(vector)。 向量以箭頭表示,箭頭的長度代表「大小」,箭頭的方向則代表「方向」。p130
拉長或壓縮彈簧時,彈簧會試圖恢復為原本的長度。這股試圖恢復的力稱為「彈力」。彈力的大小與彈簧的伸長量與收縮量成正比。是英國物理學家虎克於1660年發現,被稱為虎克定律。p132
自由落體:掉落的速度與重力無關。古希臘亞里斯多德認為「愈重物體掉落速度愈快」。16世紀,義大利科學家伽利略透過實驗發現「物體掉落距離與經過時間的平方成正比」此定律稱為「自由落體定律」。在真空中,無論事鐵球或羽毛的掉落速度都相同。p134
「只要沒有持續受力,物體就會停止移動」。如果在完全沒有摩擦力作用的條件下,物體只要不受外力作用,就會持續靜止或以等速度移動,稱為「慣性定律」。p136
任何力都必定存在反作用力。某物體對其他物體施加作用力時,也會承受大小相等,方向相反的反作用力,稱為「作用力與反作用力定律」。p138
在槓桿原理中,作為移動旋轉軸的點稱為「支點」,支點的兩端分別是施加力的位置稱為施力點,接受力的位置稱為受力點。當支點愈靠近受力點,施加的力就愈小,反之就愈大。但是,需要的力變小,不代表需要的能量就變少。發現這個原理的人是古希臘的阿基米德。p140
浮力是液體(或氣體)將放入其中的物體往上托的力,水中的物體就承受著來自四面八方的水壓。浮力的大小其實與物體沉入水中時所排出的水重是相同的,稱為「阿基米德原理」。p142
法國科學家帕斯卡發現,封閉於容器內的氣體壓力大小,在容器中的任何點都相等,稱為「帕斯卡原理」。p144
飛機能飛是因為利用升力(lift)。空氣流動經過機翼上方的速度變快,經過下方速度變慢。機翼上方的因為空氣流動的速度快,所以,壓力小,下方剛好相反是因為壓力大。因此,力會朝將機翼往上吸的方向作用(升力),這稱為白努利定律。流體沿著曲線(流線)流動時,包含流體在內的能量總量維持一定。p146
當波碰撞時會生成新的波(合成波),其高度為原本的高度相加,稱為「波的疊加原理」。波即使疊加依然保有「獨立性」,如兩個高度1的波對撞後。p148
光波與聲波在反射、折射時的法則。反射定律,波的反射角與入射角相等。折設定律,入射角sin值與反射角sin值維持一定比例。將所有入射的光全部反射,稱為「全反射」。p150
從波的前(波面)各點,發生無數球面狀(水面波是圓狀)波。這些球面狀的波彼此疊加,形成下一個瞬間的波面,稱為惠更斯原理。p152
亞佛加厥定律,在溫度與壓力一定的情況下,相同體積的氣體分子數一定,與分子種類無關。1莫耳為6.02214076x10^23。在標準狀態下(0℃,一大氣壓)下,1莫耳的氣體分子、原子的體積都是22.4公升。p154
氣體的行為法則 p156
波以耳定律,溫度一定時,壓力與體積成反比。
查爾斯定律,壓力一定時,體積與絕對溫度成正比。
波以耳查爾斯定律,氣體的體積與壓力成反比,與絕對溫鍍成正比。
理想氣體狀態方程式,以波以耳定律與查爾斯定律導出,在多數情況下成立,但是,在低溫與高壓等特殊條件下仍會產生誤差,凡德瓦方程式修正壓力與體積的計算。p158
無論有沒有使用槓桿原理與滑車等工具,需要的總作功量終究沒有改變,此原理稱為「作功原理」。p160
電場的方向與強度,以帶有箭頭的「電力線」虛擬線條呈現。箭頭的方向從正電荷出發,進入負電荷,代表電場的方向。磁場也以相同的方式呈現,箭頭的方向(磁場),從N極出發,進入S極,稱為「磁力線」。庫侖定律。p166
發現歐姆定律的是德國物理學家歐姆。p167
因為電流而產生的熱,根據英國物理學家焦耳名字,命名為「焦耳熱」。熱,也就是物質的溫度來自原子的振動。電流或電阻越大,產生的熱量就越大。p168
弗萊明左手定則:由英國電機工程師弗萊明提出。左手的拇指、食指、中指呈現直角, 拇指-力的方向、食指-磁場的方向、中指-電流的方向。p170
英國物理學家化學家法拉第聽說奧斯特在1820年進行的「電流產生磁力」的實驗,產生以下想法「磁力是否也可以產生電流?」。法拉第電磁感應定律:「若貫穿線圈的磁力線量出現變化,則會使線圈產生電壓,進而發生電流」。p172
馬達利用通電的線圈與磁鐵之間的作用力,才得以產生旋轉的力。發電機則利用磁鐵的旋轉產生電流,原理與馬達相反。p172
電生磁、磁生電,電與磁相互影響,英國物理學家馬克士威指出若電流向交流電一邊改變方向一邊通過,周圍就會產生變化的磁場渦流,電場與磁場整體就像波一樣前進,他將這種波命名為「電磁波」。透過理論計算,波的速度與光宿相等。p174
克卜勒定律 p178
第1定律:行星的軌道是橢圓形
第2定律:太陽與行星的連線,在固定時間內通過的面積相等
第3定律:公轉週期的平方,與軌道長半徑三次方的比例,任何行星都相同
牛頓-萬有引力是指「存在於萬物(所有物體)之間,彼此吸引的力」。作用於兩物體之間的萬有引力與物體的質量成正比,並與物體之間的距離平方成反比。180
動能守恆定律,無論是多個物體撞在一起,還是一個物體分裂成許多個,只要沒有受到外力,變化前後的動量總和都不會改變。動量的方向包含前後、上下及左右,但所有方向的動量都守恆。p182
德國物理學家維恩發現「物體的溫度與物體綻放最強光波長成反比。」此定律被稱為「維恩位移定律」。波長愈長的溫度愈高,如紫色,波長愈短的溫度愈低,如紅色。p184
能量的總量不變。能量守恆定律-即使轉換形式,總能量依然守恆。力學能守恆定律-位能與動能的總量一定。p186
熵是一種表現「均勻」的概念,而「熵增定律」代表物質的狀態只能朝著均勻的方向變化。德國物理學家克勞修斯提出。後續也被用來形容「秩序的程度」、「容易發生的程度」等。p188
愛因斯坦提出以下想法:真空中的光速看在任何人眼裡都是固定的。換句話說,光速與觀測場所的速度,光源運動的速度無關,永遠「固定是秒速約30萬公里」,稱為「光速變原理」。p190
愛因斯坦在1905年奠定了關於時間與空間的狹義相對論 E=mc^2。E表示能量,單位是焦耳,m是質量,單位是公斤,c是指光速 3x10^8 m/s。p192
水星在軌道上最接近太陽的點,每100年會偏移0.16度,其中0.15度可以在牛頓力學範圍說明,但剩下的0.01度無論如何都無法解釋。愛因斯坦在1915~1916年完成廣義相對論(愛因斯坦場方程式),大質量星體旁的時空(時間與空間)會發生扭曲。1919年的日食日,英國物理學家愛丁頓前往西非與巴西進行觀測,結果發現太陽旁邊的光確實扭曲了,這個結果推翻了牛頓的萬有引力定律。p194
美國天文學家斯里弗利用都卜勒效應研究銀河的運動,結果發現,比起接近地球的銀河,遠離地球的銀河量反而壓倒性的多。1929年美國天文學家哈伯使用望遠鏡觀測到重大歷史發現,愈遠的銀河遠離的速度愈快。比利時神父兼宇宙論學家勒梅特在哈伯觀測到這個現象之前,就利用愛因斯坦的廣義相對論推導出宇宙的膨脹。此定律稱為「哈伯 -勒梅特定律」。p196
以下是目錄
零、單位是什麼
單位是什麼 008
外延量/內涵量 010
度量衡 012
以身體為標準的單位 014
國際公斤原器 016
國際單位制(SI) 018
導出單位/詞頭 020
COLUMN 量詞 022
一、長度與距離的單位
公尺 026
公分/毫米 028
碼/英尺 030
英寸 032
尺/寸/分/文 034
里/町/間 036
海里 038
天文單位/光年/秒差距 040
二、質量與數量的單位
公斤 044
噸 046
公升/加侖 048
磅/盎司/格令 050
石/斗/升/合 052
貫/斤/文目/兩 054
莫耳 056
三、面積與角度的單位
平方公尺 060
英畝 062
A類紙度/B類紙度 064
弧度/球面度 066
町/反/畝/步 068
四、時間與速度的單位
秒 072
年/日/時/分 074
馬赫 076
旋轉速率的單位 078
刻 080
COLUMN 位元與位元組 082
五、力學與電力/磁力的單位
克氏/攝氏/華氏 086
牛頓 088
卡/焦耳 090
安培 092
伏特 094
歐姆/西門子 096
瓦特 098
庫侖/法拉第 100
赫茲 102
韋伯/特斯拉 104
亨利 106
帕斯卡 108
COLUMN 地震規模 110
六、光與聲音的單位
燭光 114
流明/勒克斯 116
星等 118
分貝 120
八度 122
COLUMN 與輻射能有關的單位 124
七、解釋身邊現象的定律
什麼是定律 128
力與平行四邊形定律 130
虎克定律 132
自由落體定律 134
慣性定律 136
作用力與反作用力定律 138
槓桿原理 140
阿基米德原理 142
帕斯卡原理 144
白努利定律 146
波的疊加原理 148
司乃耳定律 150
惠更斯原理 152
亞佛加厥定律 154
波以耳查爾斯定律 156
狀態方程式 158
COLUMN 作功原理 160
八、電力與磁力的定律
庫侖定律 164
歐姆定律 166
焦耳定律 168
弗萊明左手定則 170
電磁感應定律 172
馬克士威方程式 174
九、解釋宇宙運作的定律
克卜勒定律 178
萬有引力定律 180
動量守恆定律 182
維恩位移定律 184
能量守恆定律 186
熵增定律 188
光速不變原理 190
質能等價 192
愛因斯坦場方程式 194
哈伯‒勒梅特定律 196
國際單位制基本單位 198
基本用語解說 200
索引 202
中文書名:單位與定律大圖鑑
英文書名:VISUAL BOOK OF UNIT & LAWS
出版社:人人出版社股份有限公司
ISBN13:9789864613281
ISBN10:

















