到 2030 年代,世界每年將產生約一個 yottabyte 的資料——即 1024 位元組,或堆疊到火星的 DVD 所能容納的量。現在,資料領域的蓬勃發展促使公制系統管理者同意採用超出該量級的新字首,以描述極其巨大和微小的數字。
來自世界各國政府的代表於 11 月 18 日在巴黎郊外的國際計量大會 (CGPM) 上舉行會議,投票透過立即在國際單位制 (SI) 中引入四個新字首。字首 ronna 和 quetta 分別表示 1027 和 1030,而 ronto 和 quecto 則表示 10−27 和 10−30。地球的重量約為一 ronnagram,而電子的質量約為一 quectogram。
這是自 1991 年以來字首系統的首次更新,當時該組織添加了 zetta (1021)、zepto (10−21)、yotta (1024) 和 yocto (10−24)。在那種情況下,計量學家正在調整以適應化學家的需求,他們希望找到一種方法來表達阿伏伽德羅數規模上的 SI 單位——阿伏伽德羅數是 1 摩爾物質中的 6 × 1023 個單位,摩爾是物質數量的單位。更常見的字首 peta 和 exa 是在 1975 年新增的(參見“極限數字”)。
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英國泰丁頓國家物理實驗室的計量學家理查德·布朗說,今天的驅動力是資料科學。他五年來一直致力於引入最新的字首計劃,並在 11 月 17 日向 CGPM 提交了提案。隨著全球每年產生的資料量已經達到 zettabytes,對於 1027 的非正式建議——包括 “hella” 和 “bronto”——開始流行起來,他說。例如,谷歌的單位轉換器已經告訴使用者,1,000 yottabytes 等於 1 hellabyte,並且至少有一個英國政府網站引用 brontobyte 作為正確術語。
“從計量學的角度來看,這種現象讓我感到震驚,因為這些完全是非官方術語,”布朗說。他說,過去,非官方術語已被納入 SI。但是 hella 和 bronto 的問題在於,它們的符號(h 和 b)已經在公制系統中用於其他單位或字首:例如,h 代表 hecto(很少使用的 102),而 H 是亨利,電感的單位。他說,這是它們不能作為正式術語的主要原因。“倒不是我特別想當一個掃興的人,儘管這也有部分原因,”他笑著補充道。
字首先例
提出新的字首並非易事。布朗尋找以唯一尚未用作單位或字首符號,或以其他方式排除的字母開頭的單詞——r 和 R,以及 q 和 Q。這些名稱的由來是堅持為最新新增的字首引入的先例。例如,那些放大數字的字首,如 giga,以 “a” 結尾,而描述較小規模的字首,如 atto,則以 “o” 結尾。另一個先例是這些詞應該大致對應於希臘語或拉丁語數字的發音(ronna 和 quetta 聽起來有點像希臘語中表示九和十的詞,ennea 和 deka)。布朗被迫放棄了早先關於 “quecca” 的建議,因為他發現它與葡萄牙語中的一個髒話非常接近。
加拿大哈利法克斯計量研究中心主任喬杰特·麥克唐納說,最終產生的字首“非常周到”,是多年討論的結果。她說,至關重要的是,它們滿足了計量學家對一致性的渴望,並且避免了混淆。
她補充說,SI 目前實際上只需要用於大數字的新字首,但是引入與小規模相對應的術語是有意義的。“我們不太確定我們是否正在測量那個規模的任何東西。但是,最好使規模保持平衡,並且字首以某種一致的方式相互關聯,”她說。
葡萄牙卡帕裡卡的葡萄牙質量研究所的計量學家奧利維爾·佩萊格里諾說,Ronna 和 quetta 現在聽起來可能很奇怪,但 giga 和 tera 曾經也是如此。他說,經過實踐,它們會變得很正常。
布朗說,現在已經沒有字母表的字母可以用來表示新的字首了,因此一旦某個科學領域將量級推到 1033 級別,將會發生什麼仍然是一個懸而未決的問題。科學家總是可以用十的冪來表示數字,但是人們往往想要一個詞,布朗說。他會提倡使用兩個符號的複合字首,例如 kiloquetta (kQ),而不是擴充套件到不同的字母表。“但我認為可能我們還遠未需要擔心這個問題,”他補充道。
布朗說,為了讓他的提案在 CPGM 獲得批准,他不得不經歷如此多的繁瑣程式,以至於他還沒有讓自己想象這些術語實際使用的情景。“那將絕對是太棒了。”
本文經許可轉載,首次發表於2022 年 11 月 18 日。
