一
为了适应我国经济建设的发展,促进我国市场经济与国际接轨,国家技术监督局于1993年12月27日批准、发布了15项量和单位国家标准,规定从1994年7月1日起实施。这套国家标准1994年12月由中国标准出版社出版发行,书名为《量和单位》。
《量和单位》是1986年第二版的修订版和替代本,包括GB 3100—93《国际单位制及其应用》、GB 3101—93《有关量、单位和符号的一般原则》、GB 3102.1—93《空间和时间的量和单位》、GB 3102.2—93《周期及其有关现象的量和单位》、GB 3102.3—93《力学的量和单位》、GB 3102.4—93《热学的量和单位》、
GB 3102.5—93《电学和磁学的量和单位》、GB 3102.6—93《光及有关电磁辐射的量和单位》、GB 3102.7—93《声学的量和单位》、GB 3102.8—93《物理化学和分子物理学的量和单位》、GB 3102.9—93《原子物理学和核物理学的量和单位》、GB 3102.10—93《核反应和电离辐射的量和单位》、GB 3102.11—93《物理科学和技术中使用的数学符号》、GB 3102.12—93《特征数》、GB 3102.13—93《固体物理学的量和单位》。以上这15项量和单位国家标准是强制性国家标准,是各行各业必须执行的基础性标准,是国家法定计量单位的具体应用形式。
根据《中华人民共和国计量法》和《中华人民共和国标准化法》的规定,国家要求所有1995年7月1日以
后出版的科技书刊、报纸、新闻稿件、教材、产品铭牌、产品说明书等,在使用量和单位的名称、符号、书写规则时都应符合这套标准的规定;所有出版物再版时,都要按这套标准规定进行修订。
这套国家标准是以国际标准化组织(ISO)的TC 12技术委员会于1992年制定的相应ISO国际标准为蓝本,参考其他国家和地区的标准,结合我国国情制定的。与1986年版相比,在量和单位的体系上、名称和符号上,更为系统,更好地反映了当代科学的概念。如将国际单位制(SI)中的SI辅助单位明确地归入SI导出单位一类,将“无量纲量(dimensionless
quantities)”改称为“量纲一的量(quantities of dimension one)”,规定其SI单位为一(one),符号为1。增加了四个词头:1024,尧[它],yotta,Y;1021,泽[它],zetta,Z;10-24,幺[科托],yocto,y;10-21,仄[普托],zepto,z。禁止了像ppm,pphm,ppb等语文缩写的使用。
这套国家标准引入了国际标准ISO 31-0:1992对量的一套命名法。如果量Q为量A除以量B为质量(mass)、体积(volume)、长度(lenght)、面积(area)等,则将形容词质量(的)(massic)、体积(的)(volumic)、线(的)(lineic)、面积(的)(areic)(括号中的形容词是新造的英文形容词)等放在A的名称前构成Q的名称。因此在新标准中,将比热容(specific heat cpacity)称为质量热容(massic heat cpacity),将质量密度(mass density)或密度(density)称为体积质量(volumicmass)……。当然像这些量的原名称仍可以继续使用。
此外,标准对量的名称作了一系列的合理简化。例如将名称中的“物质B”简化为“B”,将“物质B的浓度”简化为“B的浓度”。将“内能(internal energy)”和符号“U,(E)”改为“热力学能(thermodynamic energy)”,意图是把这个在热力学中定义的能量与力学、电磁学中定义的能量相区别。
《量和单位》中有15项量和单位国家标准,可以分为四个部分。第一部分为GB 3100—93《国际单位制及其应用》;第二部分为GB 3101—93《有关量、单位和符号的一般原则》;第三部分为GB 3102.1~3102.10—93,GB 3102.12~3102.13—93;(各学科的量和单位)第四部分为GB 3102.11《物理科学和技术中使用的数学符号》。
二
第一部分GB 3100—93《国际单位制及其应用》是一项基础性、通用性的标准,等效采用国际标准ISO 1000:1992《SI单位及其倍数单位和一些其他单位的应用推荐》,参照采用
国际计量局《国际单位制(SI)》(1991年第6版)。这项标准列出了国际单位制(SI)的构成体系,规定了可以与国际单位制并用的单位以及计量单位使用规则。这项标准适用于国民经济、科学技术、文化教育等一切领域中使用计量单位的场合。
GB 3100—93的一级条目分别为:
引言
1 主题内容与适用范围
2 国际单位制的构成
3 SI单位
4 SI单位及其倍数单位的应用
5 单位名称
6 单位符号
7 可与国际单位制单位并用的我国法定计量单位
附录A SI单位的十进倍数与分数单位及可并用的某些其他单位示例
附录B 国际单位制基本单位的定义
GB 3100—93阐述了国际单位制的构成体系,列出了国际单位制的各个基本组成部分并作出必要的解
释和说明。国际单位制的各个基本组成部分分别为,7个SI基本单位、18个包括SI辅助单位在内的具有专门名称的SI导出单位、3个由于人类健康安全防护上的需要而确定的具有专门名称的SI导出单位、20个SI词头。同时规定了单位和词头的名称、简称、符号。所有国际单位制的单位都由它们组合而成。
GB 3100—93特别突出了7个SI基本单位。SI基本单位分别是相互独立的7个物理量(长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量、发光强度)的单位。标准给出了7个基本单位的严格定义,它们是从科学实验中总结出来的、反映了当前科学技术发展水平,具
有较高的精度并易于复现。从7个基本单位的定义可以看出,除了质量单位千克定义使用实物基准外,其他6个基本单位定义均使用自然基准。由此可以认为国际单位制是科学严谨、精密准确的。
GB 3100—93明确了我国法定计量单位与国际单位制的关系。我国法定计量单位除了国际计量单位制的主体以外,还选择了16个可与国际单位制并用的非SI的单位,作为我国法定计量单位的一部分。
GB 3100—93对国际单位制在中国的使用方法作了规范。规定了单位全称和简称的使用、组合单位名称与其符号表示和读写的方法、成方形式单位名称的读写规则等。规定了单位符号的使用规则和书写规则。单位符号的使用规则包括单位符号的通用性、单位中文符号的使用场合、单位符号形式的确定性等。单位符号的书写规则包括单位符号书写的正斜体和大小写要求、相乘和相除方式构成的组合单
位符号的表示方法等。
三
第二部分GB 3101—93《有关量、单位和符号的一般原则》是1986年第2版的修订版,依照国际标准ISO 31-0:1992《量和单位──第零部分:一般原则》进行修订的。GB 3101—93等效采用了国际标准,是我国一项强制性、基础性的标准,是《量和单位》系列标准中的理论基础。
GB 3101—93规定了各科学技术领域使用的量、单位和符号的一般原则。其中包括物理量、方程式、量和单位、一贯单位制,特别是国际单位制的原则说明。这项标准适用于各科学技术领域。
GB 3101—93的一级条目分别为:
引言
1 主题内容与适用范围
2 量和单位
3 关于符号和数字印刷方面的规定
附录A 物理量名称中所用术语的规则
附录B 数的修约规则
附录C 有关量和单位国际组织。
GB 3101—93用很大的篇幅对量进行规范的描述和讲解。强调《量和单位》系列标准中处理的量都是用于定量描述物理现象的物理量。量可分为很多类,属性相同的量组合为同一量,同一类量可以用选定的量单位与一个数的乘积表示。如纳的一条谱线的波长为:
λ=5.896×10-7 m
式中λ为波长符号;m 为长度米的符号;而5.896×10-7则是以米作单位时,这一波长的数
值。量可以是标量,也可以是矢量或张量。在普遍情况下,常用下列关系式表示:
A ={A }·[A ]
式中A 为某一物理量的符号;[A ]为某一单位的符号;而{A }则是以单位[A ]表示量A 的数值。 GB 3101—93描述量和量之间的关系时,具体讲解了量的数学运算、量的方程式和数值方程式。规定两个
或两个同一类的物理量可以相加或相减;一个物理量可按代数法则与另外的物理量相乘或相除。A 和B 两个量的乘积和商满足下列关系:
AB ={A }{B }·[A ][B ]
][][}{}{B A B A B A ∙=
式中{A }{B }为量AB 的数值{AB },乘积[A ][B ]为量AB 的单位[AB ];商{A }/{B }为量A /B 的数值{A /B },商[A ]/[B ]为量A /B 的单位[A /B ]。
如作匀速运动的质点的速度为
v =l /t