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科学无国界?Nature Chemistry呼吁:一百年了,是时候进行“单位”革命了!

小狮子
2020-10-14


焦耳,牛顿,法拉第,开尔文,欧姆,这些都是顶级科学家,也是耳熟能详的科学计量单位。当我们每天和这些单位打交道的时候,我们是否想过:


我们在被迫地不断地赞美名人?

《圣经》中有一句话:“Let us now praise famous men, and our fathers that begat us”。在科学多元化的时代,当我们重新思考公平和包容的空间时,是否应该考虑,给这些奉若神明的人名单位进行“重命名”?

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从某种意义上说,单位是科学的统一力量。

对物理世界,进行可重现性地量化表达,是科学的关键特征之一。

1883年,开尔文(Kelvin)在一次演讲中提到:当我们能衡量自己在说什么,并能用数字表达时,说明我们对此有所了解;但是当我们无法测量时,就无法用数字来表达,这似乎表示,我们的认识几乎还没有进入科学的阶段。

单位,不仅仅用来衡量数量,还能用来传达价值,包括文字价值和存在价值。然而,在语言不通的情况下,单位就是一个潘多拉魔盒。从大的方面讲,由于SI与英制单位的混乱,曾导致火星卫星被毁;从小的方面讲,居家老人无法明白奶粉的配方使用。正确表示和统一化测量单位,其重要性不言而喻。

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大约在1979年由Michelle Francl创建的能量和距离单位转换的索引卡

直到19世纪后期,单位才开始以人的名字命名。

1861年,两位电气工程师Josiah Latimer Clark和Charles Bright先生在英国科学促进会发表论文,提出了一套连贯的单位,用于测量电流和电阻等物理量。他们进一步建议,通常的词源学规则命名单位往往采用希腊和拉丁语的声母,与其如此,还不如以“最杰出的科学家”的名字来命名更加简便。

于是,乔治·欧姆(Georg Ohm),迈克尔·法拉第(Michael Faraday),路易吉·伽瓦尼(Luigi Galvani)和亚历山德罗·沃尔塔(Alessandro Volta)的名字进入了千家万户。

法国物理科学研究院化学家兼常任秘书长让·巴蒂斯特·安德烈·杜马斯(Jean BaptisteAndréDumas)曾说过这样的话:库仑,伏打,安培,欧姆和法拉第,航空领域习惯于每天重复使用这些名称,这将体现全人类对这些科学开拓者的感谢。

国际标准衍生单位中有22个具有特殊名称,其中16个是别名。SI的所有同名单位都是以男人命名的, SI框架内外,唯一以女性命名的单位是居里,并于1975年弃用,取而代之的是Becquerel(贝克勒尔)。

科研人员尊重科学的多样性,但是他们选出的单位名字并没有传达这种价值,而是在奉献和歌颂极少数国家的极少数人。

有人说,使用人名来命名反应的优势之一,在于梳理和认可前人的工作和贡献。然而,事实往往不是这样,科学史有可能因此而更加复杂。举个例子,欧姆似乎与电阻的测量值有合理的联系,但在电动势的定量测量成为可能之前,伏特已经去世了一段时间。实际上,无论任何计量单位,都永远无法充分覆盖这些伟大科学家在其科学领域的广度。

英国测量系统的标准化植根于革命。当前的SI系统起源于法国大革命,单位所附的名称与科学等同于大理石纪念碑。目前,人们正处于革命时刻,正在重新思考如何代表历史,拆除无法反映科学多样性的纪念碑。

也许,是时候为单位取一个新名称了。

然而,当我们谈到能量的时候,不使用joule,而使用kg m2 s–2来代替,这样的去简就繁,是不是走回头路了呢?

想要不走寻常路,想要用更好的单位命名来传达科学多元化和科学无国界的理念,哪有这么容易啊?

毕竟,科学无国界,当真如此吗?

参考文献:
Michelle Francl, A unit of revolution, Nature Chemistry, 2020.
DOI: 10.1038/s41557-020-00557-2
https://www.nature.com/articles/s41557-020-00557-2



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