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まず単位について(1)その基本―放射能とは―ネイチャー・ワールド・スタディーズ(1) [2011年04月15日(Fri)]


ワールド・スタディーズの基盤にネイチャー・スタディーズがあることは間違いありません。

自然の脅威ということでは、これから日常的につきあっていくことになりそうな放射能についてのコミュニケーションが多くなってきました。筆者は学部レベルでしかない、一応の理系出身ではありますが、現在的には非専門家として理解している範囲で、そうした放射能に関するコミュニケーションの基礎となる基本的な用語、その背景について、紹介していきたいと考えています。

いつもながら、間違いについては随時指摘していただければ幸いです。

さて、突如巷間に溢れだした、シーベルト、ベルクルは「放射能」に関する「単位」です。

では、そもそも「単位」とは何であるか、今回は学術的に厳密な概念上の定義は避けて、単位というものについて「演繹的」に概観します。

単位には「基本単位」とよばれるものと、それらを組み合わせることによって表現される「組立単位」とよばれるものに分かれます。「組立単位」は「誘導単位」ともよばれます。

組立単位とは、たとえば、車の速さを「時速○×キロ」と使うときの「キロメートル毎時(間)」という単位をさします。このとき組み合わさっている基本単位は1「時間」、2「時間」として表現される「時間」を表す「時間」という基本単位と、キロと略称される「長さ」を表す、キロメートルという基本単位です。つまり、速度とは「長さ」と「時間」という二つの基本単位を組立てた組立単位です。

他の例として、「体積」あたりの「質量」は、「密度」とよばれる、組立単位で表されます。「体積」は、「長さ」×「長さ」×「長さ」で得られる、「長さ」という基本単位だけによって組み立てられる、組立単位です。つまり、要すれば、密度は「長さ」と「質量」という二つの基本単位を組立てた組立単位です。

このように、三つの基本単位―「長さ」、「時間」、「質量」―は、古代の自然哲学の時代から、良く知られたものです。時間、空間と質量です。

これら三つに電流、熱力学温度、物質量、光度という、四つの基本単位が加わった、七つが、最も広く国際的に「合意」されている基本単位です。何故基本か、具体的にはこれらが何なのかは別に譲ります。

今日にいたる、「国際的」な単位、つまりは世界に共通な、グローバルな単位への志向は、革命後の理想に燃えたフランスにその端を発します。かつてのメートル原器がフランスにあったのも、故なしでありません。

はるか昔には、国家統一にいかに大事かと、秦の始皇帝の度量衡の統一を行ったと、歴史で教わりました。

日本でも尺貫法から、メートル法へと第二次戦後、変換しました。

英語発音のミーター法でなく、仏語のメートル法という言い方であるのも、東北大震災後、在日米大使が自国民に原発を巡ってアナウンスしたとき、80キロメートルでなく、50マイルとしたのも、或いは、かの米国の原発もファイヴ・キロミーター島でなく、スリーマイル島であったように、それぞれの「単位」には深い歴史と現在がありますが、それらはいずれ紹介したいと思います。

残りの基本単位の紹介する前に、ここではその一部が馴染みの深い、補助単位について紹介します。

それぞれの単位には実際的な便宜のため、補助単位とよばれる、倍量単位または分量単位が使用されます。

例えば、メートルには、キロメートルのような倍量単位、センチメートル、ミリメートルのような分量単位が使用されています。

そして、1メートル60センチなどと、これらを組み合わせて使ったものは複名数、または諸等数とよびます。1.6メートルと使うときは単名数とよぶそうです。

倍量単位として馴染み深いのは、気圧のヘクトパスカル、電気のキロワットくらいまでで、それ以上は「物理単位」でない、「情報量」を表すコンピュータのバイト数に使われる接頭辞で、メガバイト、ギガバイト、テラバイト、ペタバイト等を最近は聞くようになりました。

このように、いずれの単位についても共通して、10倍、1000倍と桁が上がる毎に次のような接頭辞と略号を使うように合意されています。


_______________________________________10( 十)倍=10の 1乗(0が_1つ)_デカ=deca/deka=da
______________________________________100( 百)倍=10の 2乗(0が_2つ)ヘクト=hecto= h
____________________________________1,000( 千)倍=10の 3乗(0が_3つ)_キロ= kilo= k
______________________________1,000,000(百万)倍=10の 6 乗(0が_6つ)_メガ= mega= M
_________________________1,000,000,000(十億)倍=10の 9 乗(0が_9つ)_ギガ= giga= G
____________________1,000,000,000,000(一兆)倍=10の12乗(0が12つ)_テラ= tera= T
_______________1,000,000,000,000,000(千兆)倍=10の15乗(0が15ケ)_ペタ= peta= P
__________1,000,000,000,000,000,000(百京)倍=10の18乗(0が18ケ)エクサ= exa= E
_____1,000,000,000,000,000,000,000(十垓)倍=10の21乗(0が21ケ)_ゼタ=zetta= Z
1,000,000,000,000,000,000,000,000(一秭)倍=10の24乗(0が24ケ)_ヨタ=yotta= Y

一方、分量単位では液体でデシリットルなどを使うように、1/1,000倍と桁が下がる毎に次のような接頭辞と略号が使われます。

_______________________________________1/10( 十分の一)倍=10の- 1乗(小数点以下_1桁)__デシ= deci= d
______________________________________1/100( 百分の一)倍=10の- 2乗(小数点以下_2桁)_センチ= centi= c
____________________________________1/1,000( 千分の一)倍=10の- 3乗(小数点以下_3桁)__ミリ= milli= m
______________________________1/1,000,000(百万分の一)倍=10の- 6乗(小数点以下_6桁)マイクロ= micro= μ
_________________________1/1,000,000,000(十億分の一)倍=10の- 9乗(小数点以下_9桁)__ナノ= nano= n
____________________1/1,000,000,000,000(一兆分の一)倍=10の-12乗(小数点以下12桁)__ピコ= pico= p
_______________1/1,000,000,000,000,000(千兆分の一)倍=10の-15乗(小数点以下15桁)フェムト= femto= f
__________1/1,000,000,000,000,000,000(百京分の一)倍=10の-18乗(小数点以下18桁)__アト= atto= a
_____1/1,000,000,000,000,000,000,000(十垓分の一)倍=10の-21乗(小数点以下21桁)_ゼプト= zepto= z
1/1,000,000,000,000,000,000,000,000(一秭分の一)倍=10の-24乗(小数点以下21桁)_ヨクト= yocto= y

いずれも、マイクロがμというギリシア文字であることを除けば、アルファベットで表現しています。

そして、分量単位が小文字、倍量単位もキロを超えると、大文字で表現されています。ただし、小文字mのときはミリ、大文字Mのときはメガのように、同じ英文字が使われていますので、注意が必要です。また、なぜ、キロを超えてから表現が変わるかについては後述します。

この合意は他ならぬ、国際的なquango(準政府)間組織によって、まとめられたものですが、これについても別途紹介します。



(続く)
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