三年级的小学生免不了被换算长度单位的题目折磨。他们对长度概念还比较模糊,但是考试的逼迫,让他们硬生生记下了毫米、厘米、分米、米、千米的相互转化。
戴工的女儿非常不解,问,为什么要有这么多长度单位?难道就是为了为难小学生吗?
仔细想想她的抱怨挺有道理的,这些单位都是基于国际单位“米”,一个“米”还不够用吗?
衍生出这么多长度单位的原因是什么?
01
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假如只有“米”
假如只有“米”,无锡距离北京天安门1119654米,无锡距离伊宁44759640米,无锡距离莫斯科……
我们读出一个七位数或者八位数,就已经不容易,读到后面估计也忘了前面……
更别说两个人交流了:我老家是内蒙的,距离此地一千五百七十四万一千五百八十米。
听的人彻底懵了,多远?
往小了也是一样的,目前芯片行业最顶尖的技术是0.000000005米,国内的水平到了0.000000014米,你是不是要疯了。
好吧,用上公里:到北京1119公里、到伊宁4475公里、到呼和浩特1574公里、到上海才150公里哦。
用上纳米单位:台积电5纳米,中芯国际14纳米,一目了然,一听就明白。
归根结底,还是我们人类那可怜的大脑,差不多只能处理3-4位数字。
02
—偏爱三位的西方人
数学、现代科学都是西方人主导的,他们是三位读数的(学习英文读数是不是非常痛苦呀)。
西方人衍生出来的单位基本都是三位一个跨度,比如:千米、米、毫米、微米、纳米……
我猜,如果数学和科学是中国人主导的话,万、亿可能会是主导。
肯定会有反对意见说,还有厘米、分米呀?
这些单位不算主流,被使用远远不及其他单位,尤其是分米。
厘米被经常使用,估计也是这个尺度的物品和人类体形匹配,是人类常常接触和使用的尺度。
再说一个非官方的单位:丝。中国北方称为:道。
介绍这个单位之前,要先介绍一下毫米。机械工程师的默认单位是毫米,也就是说图纸上是不标注单位的,默认单位都是毫米。
即使体形较大的汽车,厂家提供的三围数据也是毫米:
0.01毫米称为一丝或者一道,丝就是微米的十倍。
在机械工程领域,丝是最常用到的精度级别。我们常常会说:这个尺寸的公差是2丝,那个零件超差了1丝,余量还有10丝等等。
使用频率高,就设计一个单位,哪怕是非官方的,是不是和厘米的地位很像呢?
厘米、丝等第二序列的单位,都是为了交流更高效才创造出来的。
根本上还是因为人类信息交互效率低,如果是计算机就没有这个问题了。
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同时使用千米、米、毫米、微米、纳米是为了照顾人类的弱点,不禁让人想起《三体》里面描述的一种叫“深海加速液”的液体。在飞船进行120G加速之前,人类必须浸泡在这种特殊液体之中,所有器官也要充分浸泡,否则人类会被超级大的加速度带来的压力压成肉饼。
人类豆腐脑一样的大脑只能承受10G左右的极限加速度,真要参与光速飞行,这是一个很大弱点,大大限制了加速度。
你还知道什么东西是因为人类的短板而出现的吗?