叶子值怎么使用:老叶科普堂 一 科学数量级怎么用
叶子值怎么使用:老叶科普堂 一 科学数量级怎么用看看上面的图,你就知道阿拉伯数字的科学性与方便性,这是银河系,大家有什么概念?它的单位是十万光年,多少公里呢?946080000000000000公里,如果是中文数字表述,估计也要将近一百个字,英文也许会写得更多,这就是阿拉伯数字神奇之处,但是这样的数字实在太长了,尤其是我们要表述的时候,随着现代科学的发展,我们需要更简洁与精准的数学表述,于是科学数量级的符号孕育而生,今天就跟大家说说什么是科学数量级!但是大家可能很难想象,中世纪的阿拉伯是一个开放与吸收世界文化与科技精髓的国度,他们不但吸收了东方的科学技术,如印度的数字与中国的火药指南针与印刷造纸术,也保存与吸收了亚历山大大帝时期古希腊的科学思想,这些丰富的精华经过阿拉伯人使用并传入文艺复兴刚刚开始萌芽的欧洲,所以印度数字符号变成阿拉伯数字,结合欧洲的科技大革命寻回古希腊的科学与思想典籍,阿拉伯数字与希腊符号成为古典与近代科学不可或缺的符
▲为什么会有“老叶的科普大讲堂”?
我的科普定义就是科学不是属于精英阶层独有的,解释权也不是专属于理工科系专有的,她是每个人在日常生活都可以接触到的,由于东方社会对知识的强制分类与小孩启蒙时期理工文理过早的分科。结果导致学文科的没有科学常识,学理科的没有人文情怀,由于国外信息的封闭更导致学外语的不懂专业,专业的人外语不通。
为了让市井小民与普罗大众能够对现实生活中使用的科技产品的基本科学原理能够有基本的认识,我希望每个星期一个主题教大家最简单易懂的科学常识,让学经济的学投资的学文学与法律的都可以简单的知道精密复杂的科技产品里面的简单道理。
就让大家从科学数量级(Order of magnitude)这里开始吧!
为什么印度人发明却叫阿拉伯数字?
0123456789,这是什么符号?大家当然一定会说是阿拉伯数字,没有这些符号,我们的科学发展是不是会缓慢的很多?我想这是一定的,物理与哲学很像,我们常常被哲学搞得很头大,因为哲学无法用简单的数学来显现,我认为数学是物理与科学的语言,没有数学符号的理论是哲学,数学是解释与表述科学真理的重要工具,而这个语言的根就是阿拉伯数字。
印度人发明了阿拉伯数字,这句话是不是很搞笑?为什么不是印度数字,这跟世界科学史的发展很有关系,是印度人发明了这样简洁的符号。
但是大家可能很难想象,中世纪的阿拉伯是一个开放与吸收世界文化与科技精髓的国度,他们不但吸收了东方的科学技术,如印度的数字与中国的火药指南针与印刷造纸术,也保存与吸收了亚历山大大帝时期古希腊的科学思想,这些丰富的精华经过阿拉伯人使用并传入文艺复兴刚刚开始萌芽的欧洲,所以印度数字符号变成阿拉伯数字,结合欧洲的科技大革命寻回古希腊的科学与思想典籍,阿拉伯数字与希腊符号成为古典与近代科学不可或缺的符号支柱,结合古希腊科学与这些数学符号,加速了西方科学的大跃进,所以西方人称这些数字为阿拉伯数字。
看看上面的图,你就知道阿拉伯数字的科学性与方便性,这是银河系,大家有什么概念?它的单位是十万光年,多少公里呢?946080000000000000公里,如果是中文数字表述,估计也要将近一百个字,英文也许会写得更多,这就是阿拉伯数字神奇之处,但是这样的数字实在太长了,尤其是我们要表述的时候,随着现代科学的发展,我们需要更简洁与精准的数学表述,于是科学数量级的符号孕育而生,今天就跟大家说说什么是科学数量级!
科学数量级的定义
相信大家在报章杂志,特别是产业新闻常常看到次微米制程(Sub-micro process)、纳米科技(Nano-technology)、兆字节(MB:Mega Byte)、十忆赫兹(GHz:Giga Hertz),它们指的到底是什么呢?在科学上常常有很微小或巨大的物理量需要描述,例如:原子的大小、分子的大小、半导体制程的大小等「微小的物理量」;或是地球的大小、光的速度、计算机内存的大小等「巨大的物理量」,因此必须定义许多名词来称呼它们才方便。
所谓的「科学数量级」指的就是「数字的大小」,请大家注意,科学数量级只讨论「大小」,并不包括「单位」,换句话说,任何单位的前面都可以使用科学数量级。我将所有的科学数量级分成「微小数量级」与「巨大数量级」两个部分来介绍。
现代科学就是这么神奇,量子力学与原子科学几乎都是使用微小数量级,我们现代的光电与半导体科技也几乎都需要这些微小数量级来表述。而另一个重要科学成就相对论与天文物理则是需要巨大数量级来表述,光速,宇宙的大小,黑洞与恒星的质量都需要这些巨大数量级来说明。想要粗浅了解这两门现代最重要的科学,基本的数量级符号你不可不知。
现在我们分别来详细的介绍这两种神奇的数量级符号与相关的应用:
>微小数量级
如果将数字1定义成基本数量,则比基本数量1还要小的数字定义为「微小数量级」,每间隔千分之一(1/1000)定义一个新的数量级来称呼:
依此类推如<表一>所示,特别注意的是,微小数量级所使用的代号包括m、µ、n、p、f,一般习惯上都是使用小写字母来代表。
当然在长度单位的纳米与皮米之间有一个单位是半导体与原子科学常用的,它就是埃A,1纳米等于10埃A,所以它的数量级是10-10米,这个数量级刚好是原子的基本大小,所以在半导体镀膜常常会用这个符号,用以显示出这个薄膜厚度是多少个原子层。
表格来源:www.hightech.tw
【范例】
以下是微小数量级的具体范例:
「范例一」
在半导体与光电领域,我们最常用的微小数量级就是尺寸,芯片与封装尺寸的大小有米尔mil与毫米mm,米尔mil是英制单位,一般在芯片尺寸会使用米尔mil与微米um,封装会使用寸与毫米mm,芯片4545代表45mil的长与宽,公制单位是1143um,因为听起来拗口,所以自然地大家都使用英制单位形容芯片尺寸大小了,封装部分就比较混乱了 ,公英制都有,但是现在公制有点开始占上风了,下面的表是一般SMD的LED封装尺寸对照表: