【觀後感】Cursed Units

很多人可能以為物理學家都非常嚴謹而統一的,像高中物理教的一樣使用 MKS 單位制,但事實恰好相反,物理學家什麼荒謬的狗屁單位都用,你甚至可以從使用的單位推斷出他是哪個領域的物理學家。比如那些等號兩邊單位都不一樣,做量綱分析像在通靈的,通常都是搞高能或相對論的。

值得一提的是,對單位的選擇很多時候並不是越單純、越通用越好,也不是把所有單位都換成 SI 就等於完美。這些當然很重要,尤其是你要跟其他領域的人交談,或是在不同單位系統間切換的時候。但好單位的另一個重要標準,是它能否讓你想傳達的物理量,輕易的融入閱聽人腦中對該系統的認知/模型。

比如天文學家之所以愛用太陽質量作為質量單位,正是因為宇宙中很多系統(星團、星系、星系團)都是以恆星為基本組成單位,而太陽又是一個我們熟悉且相對普通的恆星。所以當你用太陽質量作為單位描述一個系統的時候,領域內的人就能很直覺且相當清晰的在腦海中建立對應的印象。

說到這我就想吐槽一下,之前黑洞天文物理導論的作業有一題要用 reveberration mapping 算氣體雲(gas cloud)跟超大質量黑洞(SMBH)之間的距離,條件是光從 SMBH 走到 gas cloud 花了四天,答案請用光天(light days)作答。結果一堆人給我先把光速換成 MKS,乘上四天的秒數,然後再把公尺換成光天,告訴我大約四光天。我看到就整個超傻眼,這到底在幹嘛?🤣🤣

最後,單位上同時也成載著歷史。多數人的大腦並不好,一次往往只能掌握兩個或三個有效數字,因此當人試圖去丈量一個新事物、新現象的時候,都會傾向於使用與該系統尺度相近的單位,或是這個單位跟測量本身直接掛鉤。影片中介紹的哈伯常數就是很好的例子。其中 km/s 是鄰近星系的退行速度,也跟恆星和氣體在星系中運動的速度尺度接近;Mpc 則是鄰近星系間的典型距離。而 pc 本身又源自 18、19 世紀以視差法測量距離的歷史。


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