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2019.11.05
后排左起:皮卡尔德、亨利厄特、埃伦费斯特、赫尔岑、顿德尔、薛定谔、费尔夏费尔德、泡利、海森堡、否勒、布里渊中排左起:德拜、克努森、布拉格、克莱默、狄拉克、康普顿、德布罗意、波恩、玻尔前排左起:朗缪尔、普朗克、居里夫人、洛伦兹、爱因斯坦、朗之万、古伊、威尔逊、里查逊1927年,比利时布鲁塞尔,第五届索尔维会议
1948年,第9届国际计量大会(CGPM)决定,要求国际计量委员会(CIPM)创立一种简单而科学的、供所有米制公约组织成员国均能使用的实用单位制。1954年第10届国际计量大会决定采用:米(m)、千克(kg)、秒(s)、安培(A)、开尔文(K)、坎德拉(cd)作为基本单位。1960年第11届国际计量大会决定将以这6个单位为基本单位的实用计量单位制命名为“国际单位制”,规定其符号为“SI”。1974年第14届国际计量大会决定增加摩尔(mol)作为基本单位。目前共有7个基本单位,2个辅助单位:弧度(rad)、球面度(sr)。
SI导出单位是由SI基本单位按定义式导出的,其数量很多,如:用SI基本单位表示的SI导出单位;具有专门名称的SI导出单位;用SI辅助单位表示的SI导出单位。其中,具有专门名称的SI导出单位总共有19个,其中17个是以杰出科学家的名字命名的,以纪念他们在本学科领域里作出的贡献。
Siemens(西门子),简称:西,符号:S。电导(电导率)、电纳和导纳这三种导抗的单位。19个SI导出单位之一。纪念德国工程学家、企业家,电动机、指南针式电报机的发明人,改进过海底电缆、提出平炉炼钢法、革新了炼钢工艺的德国西门子公司创始人维尔纳·冯·西门子(ErnstWernervonSiemens,1816年12月13日~1892年12月6日)。西门子1837年就读于柏林炮兵工和学校,1842年发明电镀法,1844年任柏林火炮厂厂长,1866年发明西门子电机、1879年发明电气火车、1880年发明电梯、1881年发明有轨电车、1882年发明无轨电车。生前被德皇弗里德里希三世授予贵族称号。
Sievert(希沃特),简称:希,符号:Sv表示剂量当量(辐射对生物组织的伤害)的国际单位,19个SI导出单位之一。纪念瑞典物理学家、ICRP(国际放射防护委员会)前主席罗尔夫·马克西米利安·希沃特(RolfMaximilianSievert,1895~1966)在放射生物学上的重要贡献。他致力于研究工作人员和公众接受低剂量的生物效应,后半生则注意到辐射防护的争议问题。
Pascal(帕斯卡),简称:帕,符号:Pa。力的压强单位。19个SI导出单位之一。纪念法国数学家、物理学家、哲学家和散文家、近代概率论的奠基者布莱斯·帕斯卡(BlaisePascal,1623年6月19日~1662年8月19日)研究大气压强所作出的贡献而命名。16岁时,他发现了帕斯卡六边形定理(内接于一个二次曲线的六边形的三双对边的交点共线),写成《圆锥曲线论》(1640年)。他由此定理导出400条以上的推论,这是自希腊阿波罗尼奥斯以来圆锥曲线论的最大进步。1647年发现流体静力学的帕斯卡原理。1654年研究二项系数的性质,写出《论算术三角形》(1665年)一文,这个三角形最早见于我国杨辉的书中(1261年)。帕斯卡曾研究赌博问题(1654年),对早期概率论的发展颇有影响。1654年深入探讨不可分原理,1658年完成《摆线论》,这给莱布尼茨很大启发,促使微积分的建立。1654年他进入修道院,献身于哲学和宗教。此外,为纪念其在计算机领域中贡献(他于1642年发明了世界上第一台机械加法计算机,为现代电子计算机的研制起了重要作用),于1971年面世的一种计算机语言也使用其名字命名,即著名的PASCAL语言(P语言)。
Becquerel(贝可勒尔),简称:贝可,符号:Bq。放射性活度的法定计量单位。19个SI导出单位之一。以法国物理学家安东尼·亨利·贝可勒尔(AntoineHenriBecquerel,1852年12月15日~1908年8月25日)命名,他为自己的追求献出了宝贵的生命。贝可勒尔祖孙三代都从事物理学、化学研究工作,并作出了贡献,尤以A.H.贝可勒尔发现放射性,贡献更大(他是放射性物质的发现人)。
A.H.贝可勒尔早年致力于光学研究工作。1874年进桥梁公路学校,1875年起主要研究法拉第首先发现的磁场对平面偏振光的旋转作用。1877年毕业于巴黎路桥学院,毕业后任桥梁工程师。1883年开始红外光谱的研究。1886年转向晶体对光吸收的研究,并由此于1888年获博士学位。1895年巴黎理工学院教授。他与居里夫妇在研究放射性的工作上是相互启发、交替进行的。当居里夫妇在他的工作基础上发现更多元素的放射性之后,他又做了两项重要工作。1900年3月26日他从镭射线在电场和磁场中的偏转角度,测出射线中含有带负电的粒子,他断定这种粒子和汤姆孙所发现的电子一样,后来定名为β射线。第二个是1904年最先发现了放射性衰变。1908年被选为联合王国皇家学会会员。从1895年开始研究硫化物和铀的化合物产生的磷光现象。1896年首次发现铀的放射性质。1903年同居里夫妇同时获得诺贝尔物理学奖。1908年担任法国科学院院长,同年7月又被选为科学院两个终身秘书之一。由于长期生活在射线中,贝可勒尔50岁刚过便渐渐感到浑身瘫软,头发脱落,手上的皮肤常像烫伤一样疼痛。不久病逝,成为世界上第一位因研究放射性物质而献出生命的科学家。
Joule(焦耳),简称:焦,符号:J。功或能的国际标准单位。19个SI导出单位之一。以英国科学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳(JamesPrescortJoule,1818年12月24日~1889年10月11日)命名。焦耳的主要贡献是他钻研并测定了热和机械功之间的当量关系。焦耳是从分子动力学的立场出发进行深入研究的先驱者之一。他在1849年用磨擦使水变热的方法所得的结果跟1878年的是相同的,即为423.9千克米/千卡。这一重要的物理常数的测定,能保持三十年而不作较大的更正,这在物理学史上也是极为罕见的事。这个值当时被大家公认为热功当量J的值,它比现在J的公认值(427千克米/千卡)约小0.7%。在当时的条件下,能做出这样精确的实验来,说明焦耳的实验技能是非常高超的。1850年,焦耳凭借他在物理学上作出的重要贡献成为英国皇家学会会员,两年后他接受了皇家勋章。他强调了自然界的能是等量转换、不会消灭的,哪里消耗了机械能或电磁能,总在某些地方能得到相当的热。他近40年的研究工作,为热运动与其他运动的相互转换,运动守恒等问题,提供了无可置疑的证据,焦耳因此成为能量守恒定律的发现者之一。他的墓碑上刻着一个数字“772.55”,那是他生前所测定的热功当量值。
Richter(里氏)地震震级的国际通用单位。以美国物理学家、地震学家查尔斯·弗朗西斯·里克特(CharlesFrancisRichter,1900年4月26日~1985年4月20日)命名,即“里克特震级表”简称“里氏震级表”。他于1935年与其加利福尼亚州理工学院同事宾诺·古登堡共同公布提出。它是根据离震中一定距离所观测到的地震波幅度和周期,并且考虑从震源到观测点的地震波衰减,经过一定公式,计算出来的震源处地震的大小。
Fahrenheit(华氏),符号:°F。温度单位,非国际标准。以德国物理学家丹尼尔·嘉百利·华伦海脱(DanielGabrielFahrenheit,1684年5月14日~)命名。1714年制订成世界上第一个经验温标(华氏温标),它使得温度测量第一次有了统一的标准。由于人们早就不再使用玻璃水银温度计作为定义温标的内插仪器了,也就不再继续使用华氏温标。
Ampdre(安培),简称:安,符号:A。电流的国际标准单位。19个SI导出单位之一。为纪念法国物理学家安德烈·玛丽·安培(André-MarieAmpère,1775年1月22日~1836年6月10日)而命名。安培是一恒定电流,若保持在处于真空中相距1米的两无限长,而圆截面可忽略的平行直导线内,则两导线之间产生的力在每米长度上等于2×10的7次幂牛顿。安培被后人誉为“电学中的牛顿”,在电磁作用方面的研究成就卓著,对数学和物理也有贡献。他提出了磁针转动方向和电流方向的关系和右手定则,以后这个定则被命名为安培定则;他认识到磁是由运动的电产生的,总结出电流元之间作用力的定律,后来人们把这定律称为安培定律。发明了探测和量度电流的电流计,被成为安培计……已经在这么多地方留下“签名”的安培,一定不介意再为电流强度代言一下的。
Volt(伏特),简称:伏,符号:V。电位(电势)、电位差(电势差)、电动势的国际单位制的导出单位。19个SI导出单位之一。以意大利物理学家亚历山德罗.古斯普.安东尼奥.安斯塔索.伏打(AlessandroGiuseppeAntonioAnastasioVolta,1745~1827)命名。伏打于1775年发明了起电盘(静电起电机),伯爵最伟大的成就--伏达电池,是在他达到相当高龄(五十五岁)时得到的,发现了两种不同的金属接触时产生电势差的现象,这是历史上的神奇发明之一。我们今天能够随身携带众多的电子设备,都要感谢这位“化身于”电池中的先人。他发现了电流使水分解的现象,奠定了电化学的基础,他还发明了起电盘。
Coulomb(库仑),简称:库,符号:C。电量的国际单位的导出单位。19个SI导出单位之一。以法国工程师、物理学家、皇家军事工程队工程师查利·奥古斯丁·库仑(CharlseAugustindeCoulomb,1736年6月14日~1806年8月23日)命名。他的最大贡献是在研究静电力和静磁力方面的成就。库仑用自己发明的扭秤建立了静电学中著名的库仑定律,即两电荷间的力与两电荷的乘积成正比,与两者的距离平方成反比。库仑定律是电学发展史上的第一个定量规律,它使电学的研究从定性进入定量阶段,是电学史中的一块重要的里程碑。
Heinrich(赫兹),简称:赫,符号:Hz。频率的国际标准单位。19个SI导出单位之一。即每秒中的周期性变动重复次数。以德国物理学家海因里希·鲁道夫·赫兹(HeinrichRudolfHertz1857~1894)命名。赫兹首先用实验证实了电磁波的存在。赫兹明确的指出,光是一种电磁现象,还通过实验确认了电磁波是横波,具有与光类似的特性,如反射、折射、衍射等,并且实验了两列电磁波的干涉,同时证实了在直线传播时,电磁波的传播速度与光速相同。至此,由法拉第开创,麦克斯韦总结的电磁理论,终于取得决定性的胜利。赫兹也首先发现了光电效应。赫兹对人类文明作出了很大贡献,正当人们对他寄以更大期望时,他却因血液中毒于1894年1月1日英年早逝,年仅36岁。据说,赫兹的两名女儿都没有结婚,因此他没有任何后裔。
Kelvin(开尔文),符号:K。绝对温度单位。以英国物理学家开尔文男爵(LordKelvin,1824~1907年12月17日)命名。开尔文是国际单位制(SI)中7个基本单位之一,以绝对零度(0K)为最低温度,规定水的三相点的温度为273.16K,1K等于水三相点温度的1/273.16。开尔文男爵于1848年提出、在1854年修改绝对热力学温标,是现在科学上的标准温标。1954年国际会议确定这一标准温标,恰好在100年之后。开尔文男爵是热力学第二定律的两个主要奠基人之一(另一人是克劳修斯)。他关于第二定律的说法是:“不可能从单一热源取热使之完全变为有用的功而不产生其他影响”(1851年),是公认的热力学第二定律的标准说法。开尔文男爵从热力学第二定律断言,能量耗散是普遍的趋势。开尔文男爵本名WilliamThomson(威廉姆·汤姆孙)。由于装设大西洋海底电缆有功,英国政府于1866年封他为爵士,后又于1892年封他为一等男爵,称为开尔文男爵,以后他就改名为开尔文。
Faraday(法拉第),简称:法,符号:Far。电容的实用单位。19个SI导出单位之一。以英国物理学家、化学家、自学成才的迈克尔·法拉第(MichaelFaraday,1791年9月22日~1867年8月25日)命名。法拉第主要从事电学、磁学、磁光学、电化学方面的研究,并在这些领域取得了一系列重大发现。1824年1月当选皇家学会会员,1825年2月任皇家研究所实验室主任,1833~1862年任皇家研究所化学教授。1846年荣获伦福德奖章和皇家勋章。他将化学中的许多重要术语给予了通俗的名称,如阳极、阴极、电极、离子等,向物理学引入了磁力线、电力线的概念。其最重大的成果,便是电磁感应定律,以及他发明的电动机,是史上第一台使用电流将物体运动的装置。虽然装置简陋,但它却是今天世界上使用的所有电动机的祖先。值得一提的是,作为化学家,法拉第也是“苯”的发现者。此外,法拉第常数(F)也以法拉第的名字命名。法拉第常数是近代科学研究中重要的物理常数,代表每摩尔电子所携带的电荷,单位C/mol,它是阿伏伽德罗数与元电荷的积。尤其在确定一个物质带有多少离子或者电子时这个常数非常重要。法拉第的研究工作对这个常数的确定有决定性的意义。
Henry(亨利),称称:亨,符号:H。自感系数和互感系数的国际单位。19个SI导出单位之一。为纪念美国物理学家约瑟夫·亨利(JosephHenry,1797~1878)。亨利在电学上有杰出的贡献,他最大的贡献是在1832年发现了自感现象。他发明了继电器(现代电报的雏形)、发现了电子自动打火的原理。1830年8月,亨利在实验中已经观察到了电磁感应现象,这比法拉第发现电磁感应现象早一年。但是当时亨利正在集中精力制作更大的电磁铁,没有及时发表这一实验成果去申请专利,从而失去了发明权。亨利的电磁铁为电报机的发明做出了贡献,实用电报的发明者莫尔斯和惠斯通都采用了他发明的继电器。亨利把电磁铁改换成使用绝缘导线的强力电磁铁,用继电器把每个备有电池的电路串联起来,把文字信号中继转发出去,电路中的一条导线可用地线代替,而不需要两条往返导线。
Weber(韦伯),符号:Wb磁通量的实用制单位。19个SI导出单位之一。以德国物理学家威廉·爱德华·韦伯(WilhelmEduardWeber,1804~1891)命名。韦伯提出电作用的基本定律,将库仑静电定律、安培电动力定律和法拉第电磁感应力统一在一个公式中。他的基本思想是认为运动电荷之间的作用力是基本的,它决定了各种电的和磁的作用。
MachNumber(马赫数),符号:Ma流体力学中表征流体压缩性影响的相似准数。定义为物体速度与音速之比值,即音速之倍数。1马赫即1倍音速(声速):约为340米/秒,合1224千米/时。以奥地利物理学家、哲学家、经验批判主义的创始人之一恩斯特·马赫(ErnstMach,1838年2月18日~1916年2月19日)命名。其中又有细分多种马赫数,如飞行器在空中飞行使用的飞行马赫数、气流速度之气流马赫数、复杂流场中某点流速之局部马赫数等等。马赫带也是其研究成果。
由于马赫数是速度与音速之比值,而音速在不同高度、温度等状态下又有不同数值,因此无法将M2.8之数值换算为km/hr或mph等单位,马赫数无法作为速度单位来使用。马赫数最大的作用,是用来区隔现在速度为未达音速0.8倍之次音速、音速0.8-1.2倍上下之穿音速、音速1.2-5倍之超音速、超过音速五倍以上之高超音速。
马赫早年就读于维也纳大学,1860年以放电和电感应方面的论文获博士学位,六年后任该校物理教授。以后转入布拉格大学并长期在那里工作。他在力学、声学、热力学、实验心理学以及哲学等方面都有贡献。马赫用纹影技术研究飞行抛射体的工作最为人所熟知,他指出:在空气中运动的物体发出以声速c传播的球面扰动波,当物体的速度v大于c时,扰动波的波前形成以物体为顶点的马赫锥,锥面母线与物体运动方向所形成的角度α与v、c的关系是sinα=c/v。1907年,普朗特首次称角α为“马赫角”。1929年阿克莱特鉴于比值v/c在空气动力学研究中日益显示出重要性,建议用术语马赫数表示这一比值。
作为一个哲学家,马赫对当时物理学的许多基本观点持怀疑态度。他在重要著作《力学》中对经典力学的时空观、运动观、物质观作了深刻的批判。他的思想对爱因斯坦创立广义相对论起了一定的作用。
Ohm(欧姆),简称:欧,符号:Ω电阻的国际单位。19个SI导出单位之一。为纪念德国物理学家乔治·西蒙·欧姆(GeorgSimonOhm,1787年3月16日~1854年7月6日)而命名。他最重要的贡献是建立电路定律(欧姆定律)。欧姆于1827年提出欧姆定律,这在电学史上是具有里程碑意义的贡献。欧姆的研究成果最初公布时,没有引起科学界的重视,并受到一些人的攻击,直到1841年,英国皇家学会授予欧姆科普勒奖章(当时科学界的最高荣誉),并宣称欧姆定律是在精密实验领域中最突出的发现,欧姆的工作才得到了普遍的承认。
Watt(瓦特),简称:瓦,符号:W国际单位制中功率和辐射通量的计量单位。19个SI导出单位之一。为纪念伟大的英国发明家詹姆斯·瓦特(JamesWatt,1736年1月19日~1819年8月25日)而命名。即便是物理白痴,也知道“瓦特发明蒸汽机”的故事,其实是瓦特改良了蒸汽机、发明了气压表、汽动锤等等。瓦特改良的蒸汽机是一项真正的国际性发明,它有力地促进了欧洲18世纪的产业革命,推动整个世界工业进入了蒸汽时代,并直接导致美国人富尔顿发明了用瓦特蒸汽机作动力的人类史上第一艘蒸汽机轮船克莱蒙脱号、英国人史蒂芬逊发明了用瓦特蒸汽机作动力的人类史上第一台蒸汽火车旅行号等彻底改变人类文明进程的重大发明。
NAvogadro'sNumber(阿伏伽德罗常数)为了纪念意大利自然科学家阿伏伽德罗(AmeldeoArogadro,1776年8月9日~1856年7月9日),把1摩尔任何物质中含有的微粒数N0=6.02×10^23mol-1,称为阿伏伽德罗常数。
阿伏伽德罗毕生致力于化学和物理学中关于原子论的研究。它对科学的发展,特别是原子量的测定工作,起了重大的推动作用。
Gauss(高斯),简称:高,符号:G或Gs。非国际通用的磁感应强度单位。为纪念德国物理学家、数学家、天文学家卡尔·弗里德里希·高斯(JohannCarlFriedrichGauss,1777年4月30日~1855年2月23日)而命名。高斯是很小的单位,10000高斯等于1T(特斯拉)。高斯11岁时,发现了(X+Y)n的展开式。17岁时,发现了数论中的二次互反律。1796年3月30日,年仅18岁的高斯,又有了堪称数学史上最惊人的发现,他用代数方法解决两千年来的几何难题,而且找到了只使用直尺和圆规作圆,内接正17边形的方法,也称“17边形直尺圆规画法”。为了纪念他少年时的这一最重要的发现,高斯表示希望死后在他的墓碑上能刻上一个正17边形。1799年,高斯又证明了一个重要的定理:任何一元代数方程都有一个根,这一结果数学上称为“代数基本定理”,也被称做“高斯定理”。1801年,高斯出版了他的《算术论文集》。另外,高斯在23岁的时候开始研究天文,并解决了测量星球椭圆轨道的方法,也称椭圆函数。
Oersted(奥斯特),简称:奥。磁场强度的国际单位。为纪念丹麦物理学家汉斯·克里斯汀·奥斯特(HansChristianOersted,1777年8月14日~1851年3月9日)。奥斯特曾对物理学、化学和哲学进行过多方面的研究。由于受康德哲学与谢林的自然哲学的影响,坚信自然力可以相互转化,长期探索电与磁之间的联系。1812年他最先提出了光与电磁之间联系的思想。1820年4月终于发现了电流对磁针的作用,即电流的磁效应。同年7月21日以《关于磁针上电冲突作用的实验》为题发表了他的发现。这篇短短的论文使欧洲物理学界产生了极大震动,导致了大批实验成果的出现,由此开辟了物理学的新领域──电磁学。1822年他对液体和气体的压缩性进行了实验研究。1825年提炼出铝,但纯度不高。在声学研究中,他试图发现声所引起的电现象。他的最后一次研究工作是抗磁性。1937年美国物理教师协会专门设立了奥斯特奖章,来奖励教学有成绩的优秀物理教师。
伦琴,简称:伦,符号:Uuu化学元素111的名称,即“伦”。以纪念伦琴射线的发现者、德国物理学威尔姆·康拉德·伦琴(WilhelmConradRoentgen,1845.3.27~1923.2.10)。他于1896年1月发现了X射线(即伦琴射线。因不知道这是一种什么射线,故当时暂称为“X射线”),在全球引起了巨大轰动,1901年获得首届诺贝尔奖的物理学奖,从而成为获得诺贝尔奖的第一人。伦琴射线的发现为人类医学做出了巨大贡献,已经无法统计这项技术的发明挽救了多少亿万人次的生命。化学元素111是德国重离子研究中心西尔古德·霍夫曼教授领导的国际科研小组在1994年首先发现和证实的。2003年,国际化学联合会正式承认了该研究中心首先发现了化学元素111,并在2004年接受了将其命名为Uuu的建议。在伦琴发现“伦琴射线”111年之际,位于德国达姆斯施塔特的重离子研究中心举行仪式,正式将化学元素111命名为“伦”。
Gray(戈瑞),简称:戈,符号:Gy吸收剂量的国承单位。以英国物理学家路易斯.赫伯特.戈瑞(1905年11月10日~1965年6月9日)而命名。任何类型的辐射,在1千克任何物质中被吸收的能量如为1焦耳,则其吸收剂量即为1戈瑞。戈瑞中学时学习成绩优异,并对自然科学实验产生浓厚兴趣。23岁进入卡文迪许实验室工作。1929年参与完成布拉格-戈瑞原则的理论研究,为电离辐射剂量测定法提供了理论基础。不久在从事的稳定γ量子吸收的研究中取得成果,为电子-阳离子转换学说奠定了基础。30年代后期,参与设计并建立中子发生器,为研究具有生命的生物组织上的电离辐射创造了条件。第二次世界大战后,他开始研究寻找人工放射同位素的应用方法,发表了著名的《氧的效果》一书,书中首次定量评定了辐射时氧对组织抵抗力的影响。1965年6月9日逝世于诺拉维特,终年60岁。