Язык науки: использование СИ для выражения значений величин

Значение величины пишется как произведение числа и единицы, в котором число, умноженное на единицу, есть численное значение величины в этой единице. Между числом и единицей всегда оставляется один пробел. Для безразмерных величин, у которых единицей является число “один”, единица опускается. Численное значение зависит от выбора единицы. Так одно и тоже значение величины может иметь различные числовые значения в зависимости от выбранных единиц, как показано на следующих примерах.

Скорость велосипеда равна приблизительно v = 5,0 м/с = 18 км/ч.

Длина волны одной из желтых натриевых полос равна

λ = 5,896 ^. 10^-7 м = 589,6 нм.

Обозначения величин печатаются курсивом (наклонным шрифтом), обычно это отдельные строчные или прописные буквы латинского или греческого алфавита, а дополнительная информация по величине может быть выражена с помощью нижнего индекса или скобок.

Для многих величин по рекомендации таких авторитетных организаций как ИСО (Международная организация по стандартизации) и различных международных научных союзов, таких как ИЮПАП и ИЮПАК, допускаются к применению следующие обозначения:

Т для температуры

С_p для теплоемкости при постоянном давлении

x_iдля молярной доли (дробное количество) для i-х образцов

μ_rдля относительной проницаемости

m(К) для массы международного прототипа килограмма К.

Обозначения единиц в тексте, набранном любым шрифтом, следует печатать прямым (ненаклонным) шрифтом. Они являются математическими элементами, а не аббревиатурой. После них никогда не ставится точка (кроме случаев, когда они заканчивают предложения), они не имеют окончаний множественного числа -s, -es (прим. ред. -s, -es – окончания множественного числа в английском языке). Следует строго выполнять правила написания обозначений. Подробнее об этих примерах можно прочитать в “Брошюре СИ”. Обозначения единиц в сокращенном виде, состоящие, как правило, из одной, но иногда и более букв, пишутся строчными буквами, за исключением тех единиц, которые образованы от имен собственных, в этом случае первая буква прописная. Наименование единицы в полном виде пишется строчными буквами (кроме случаев, когда наименование единицы стоит в начале предложения), чтобы отличать наименование единицы от имени собственного.

При написании значения величины как произведения численного значения и единицы измерения, алгебраическое правило применимо как для численного значения, так и для единицы измерения. Например, уравнение T = 293 K можно написать как T/K = 293. Такой способ называется вычислительным или алгебраическим. Заголовки столбцов таблиц или обозначения осей на графиках зачастую полезно писать, используя отношения величины к своей единице с тем, чтобы входные данные в таблицах или обозначения точек по осям все были простыми числами. В приведенной ниже таблице значений давления пара, названия столбцов записаны в описательном виде как функция температуры, а логарифм давления пара как функция обратной температуры.

Вместо написания 10³K/T могут быть использованы эквивалентные алгебраические формы в виде кК/Т или 10³ (T /K)^-1.

При составлении произведений или отношений единиц применяют обычные алгебраические правила. В произведениях единиц следует оставлять пробел между единицами (или же можно ставить приподнятую на полстроки точку для обозначения знака умножения). Пробел в написании имеет важное значение – например, м с, написанное с пробелом, означает произведение метра и секунды, а мс без пробела означает миллисекунду. Также при сложных записях произведений во избежание неясностей лучше использовать скобки или обратные степени. Так, универсальную газовую постоянную R можно представить следующим образом:

pV_m/T = R = 8,314 Па м³ моль^-1 К^-1= 8,314Па м³ /( моль К).

Для отделения десятичной части от целой ставится точка или запятая. В документах на английском языке принято отделять десятичные части точкой, тогда как во многих европейских и языках других стран обычно ставится запятая. (ред. прим. ИСО рекомендует всегда использовать запятую.)

Для облегчения прочтения числа с большим количеством цифр, эти цифры могут быть объединены в группы по три как до, так и после запятой. И хотя такое объединение по три цифры очень удобно и часто используется на практике, оно вовсе не является обязательным правилом. Такие группы должны отделяться друг от друга только небольшим пробелом, а не запятой или точкой. Неопределенность численного значения величины для удобства зачастую может указываться после числа неопределенности приведением в скобках ее последних значащих цифр.

Например, в документах КОДАТА 2002 года в перечне фундаментальных констант значение заряда элементарной частицы представлено в следующем виде:

e = 1,602 176 53 (14) ^. 10^-19 Кл,

где число 14 - стандартная неопределенность в последних цифрах, приведенных для этого числового значения.

РАЗДЕЛ 2