01 · 定义
世纪就是一百年。定义仅止于此:里面没有行星的运动,没有原子的振动,也没有任何基准。它是计数单位 — 十乘十,别无其他。
可是对天文学家来说,世纪是长度精确的工作单位。儒略世纪有36 525日,也就是一百个各为365.25日的儒略年,即3 155 760 000秒。这里什么也没有测量:数字是规定的,而恰恰是这一点让它好用。
这并非偶然的方便。力学中的缓慢效应在西方语言里就叫这个名字 — secular,即「每世纪的」。岁差、近日点的挪移、地球自转的减慢 — 全都按世纪给出,因为在一年里它们小得看不见,而在一千年里公式就不再是线性的了。
右侧的面板计算四种这样的缓慢行程。滑块设定已经过去多少世纪,并显示累积量何时变得可见。
四种缓慢的行程。蓝色曲线显示在所选世纪数里累积了多少;红线是效应开始在观测中显现的阈值。有的一个世纪就越过,有的需要二十个。
水星并不回到同一点:椭圆绕着太阳缓慢转动,近日点向前挪移。其中大部分来自其他行星的引力。把它们全都算进去之后剩下的,是每世纪43角秒 — 而这一点,半个世纪里无人能够解释。
02 · 换算
输入数值,本页为你换算
基准取儒略世纪:正好36 525日。这是唯一没有误差的世纪长度,因为它是规定的,不是量出来的。
表中第三族是每世纪的速率。输入世纪数,表格便显示每一种缓慢过程在这段时间里积累多少。
二十世纪是1901年到2000年,不是1900到1999。年的计数从一开始;并没有零年,所以第一个世纪从1到100,从那以后每个世纪都以整数结尾,而不是以它开头。
| 说明 | |||
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · 数量级
从一个世纪到宇宙的年龄04 · 测量仪器
没有仪器 — 有的是档案
巴比伦的书吏把食象连同日期和时刻一并记下。我们之所以知道地球比均匀的时间落后多少,正是因为这些记录还在:按均匀自转的地球算出来的食会落在错误的地方,而从这个偏移中就得出 ΔT。
一座天文台用几十年测量恒星的位置,印成星表。一个世纪之后把它们与新表比对,从差值中得出自行和岁差。没有哪个观测者能看完整个测量。我们这边也有同样的事:郭守敬在至元年间主持四海测验,在全国设二十七处观测所,由此编成《授时历》。这是一个人一生做不完的活儿,只能当作官署来办。
一束激光脉冲飞向留在月球上的反射器,几秒钟后返回。自1969年起我们由此知道,月球每年远离3.8厘米 — 每世纪3.80米 — 而地球的自转也相应变慢。
各国的四百台钟被合成一条尺度,国际原子时。它走得均匀,地球却不均匀:差值不断累积,我们由此知道一日每世纪大约变长1.8毫秒。
05 · 书写规则
用罗马数字,且没有零年
世纪没有正式符号:国际单位制里根本没有它,天文学家写 cy 或 century,有时只写 c。最后这个与光速的 c 相撞,所以公式里宁可写全词。国际单位制的词头加在年上 — ka、Ma、Ga — 从不加在世纪上。
另有一个陷阱是公元前的年份。历史学家没有零年:公元前1年之后直接就是公元1年。天文学家有 — 在他们那里0年就是公元前1年,公元前2年是−1 — 否则时间间隔的算术就对不上。同一个日期因此有两种写法,两者相差一。
06 · 相邻单位
世纪周围的一切都立在十上:年、世纪、千年。这些界线没有一条对应自然界的什么。唯一歪着的接口是与周的接口:36 525 不能被七整除,所以星期几会一个世纪一个世纪地挪,永远回不到原处。
世纪的 1/100
36 525 d
10 个世纪
这正是世纪好用的原因。一日缓慢变长,但钟相对于地球自转的落后按时间的平方增长,一百年就已经是几十秒。一年太短,看不出来;一千年又太长,公式没法保持简单。
07 · 历史部分
先是一生,后来才是一百年
在伊特鲁里亚人那里,一个 saeculum 在其开端出生的最后一个人去世时结束。长度因此并不固定 — 一百年,一百一十年 — 由祭司宣布一个的终结与下一个的开始。这个单位是用人的一生来量的,不是用数字。
狄奥尼修斯提出从降生之年起算,并从第一年开始:零在他的算法里没有位置,因为罗马数字不知道零。这个约定站了一千五百年,所有关于世纪何时开始的争论都由此而来。
勒威耶早已在纸上找到过海王星:1846年在柏林,伽勒就在巴黎的计算所指的位置上看见了它。于是他把同样的手法用了第二次:既然水星走得偏,必定有看不见的东西在拉它。
爱因斯坦用新方程计算水星的运动,得到每世纪43角秒的额外进动 — 正是那个多出来的数。什么都没有凑:数值自己从理论里掉了出来。就在这一刻,广义相对论不再是一个想法,而成了物理学。
比人更长的单位
世纪没法用任何单一仪器来测量。任何一台钟,在一百年里要么停下,要么被重造、重新校准、搬走。留下来的是记录:一块泥板,一份星表,一串观测。测量比参与其中的每一件器具都活得长。
由此便有了世纪的怪脾气。它没有基准,却有精确的长度:36 525日,精确到秒。任何别的单位都反过来 — 先有基准,后有数字。这里数字先来,而基准从来不曾需要。
目录 · 计量单位
每个量都有一份档案
国际单位制的七个基本单位,二十二个有专名的导出单位,以及科学和日常都离不开的制外量。每一个都有自己的单位卡:定义、换算、仪器、书写规则、历史。用36种语言。