分
允许与国际单位制并用的非 SI 单位 · 量:时间
钟表有三百年是没有分针的。最早的塔钟只报时辰,这并不使谁为难:日常生活里没有什么需要量得更细。
01 · 定义
分是非 SI 的时间单位,等于六十秒。秒由铯原子跃迁的频率来定义,而分只是通过秒来定义,自己并没有物理:它纯粹是一个约定,约定什么算作一份合用的分量。
六十是从巴比伦的书吏那里传下来的,之所以留住,靠的是它的约数:六十能被二、三、四、五、六、十、十二、十五、二十、三十整除。把一小时分成三等份只有在这套体系里做得到,十进制下会得出无限小数。正因如此,在其他公制改革得胜的地方,把时间改成十进计数的尝试却垮了。
分有一个别的单位都没有的特点:它的长短并不一样。当协调世界时的标尺里插入一枚闰秒时,这一天的最后一分钟会持续六十一秒。1972 年以来这样的事发生过二十七次,到 2035 年插入将停止——不是因为地球转得更匀了,而是因为那多出来的一秒对数字系统的代价,比与行星自转的偏差还要大。
分不使用词头:没有毫分,也没有千分这种说法。更短的间隔改用带词头的秒,更长的改用小时和天。这一点使分不同于巴或电子伏这类单位,它们接受词头是很痛快的。
表盘不是分成六十份,而是分成你设定的份数。朱红色的扇形是事件的时长;黄色的记号是小时的刻度。看看同一段时长如何得到不同的写法,以及哪些刻度会给出整数。
二十分钟正好是一小时的三分之一,六十进制的计数能熬过公制改革,理由仅此一条。一百的三分之一是 33.33…,在无限小数上是排不出时刻表的。
02 · 换算
输入数值,本页为你换算
分按定义可以精确换算成秒、小时和天。不精确的只有与地球自转的比较:恒星分比我们的分短 0.164 秒,一天下来差不多要差出四分钟。
单独占一行的是 1795 年的十进制分——86.4 秒。它在法国合法存在了十七个月。
1972 年以来有二十七次,一天的最后一分钟持续了六十一秒。插入会提前半年公布,可每一次仍旧放倒一部分服务器:2012 年,那多出来的一秒让航空订座系统和几个大网站停了下来。2035 年起插入将被取消,与地球自转的偏差就任由它累积——日期会慢慢落在标尺后面,而这被认为是较小的坏处。
| 说明 | |||
|---|---|---|---|
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03 · 数量级
对数标尺:从一次闪光到一千年04 · 测量仪器
分用什么来计
一次只管一份的器具:翻过来,一分钟就跑起来了。在海上,沙漏用来敲半小时的钟,它的准头取决于沙有多干——天潮的时候这玻璃就走慢了。
惠更斯,1656 年:日误差从一刻钟落到十秒,分针第一次有了意义。秒针出现得更晚,要等擒纵机构的精度追上它。
能启动能停住的秒针:分不再是表盘上的一段,而成了可以量的间隔。正是这一点让它变成了体育、医学和车间的工具。
它并不数分:它复现的是秒,分靠乘以六十得来。喷泉基准的走时误差大约是三亿年一秒,于是分继承了一份日常生活中谁也用不上的精度。
05 · 书写规则
不接受词头,也不需要加点
符号用三个小写拉丁字母书写,不加点。数值和符号之间要有一个空格,而且是不断行的空格,免得数值在换行处被拆开。
在技术文本里,如果说的是时长而不是钟点,把八十分钟写成一个数是允许的。在表盘上,同样的量必须写成 1 h 20 min。
06 · 相邻单位
分处在秒与小时之间,两边都以六十这个倍数相连。同一个词在几何里指度的六十分之一——这两把标尺是亲戚,而不只是同名。
六十进制的划分对时间和角度同样适用——这并非巧合:两把标尺都来自巴比伦天文学,那里量天用的正是量历法的单位。
07 · 历史部分
六十分之一是怎样走上表盘的
托勒密依照巴比伦的表,把度和小时分成六十份。拉丁译文「第一次缩小的部分」给出了 minuta 一词,第二次划分给出 secunda——我们的秒就是从这里来的。
约斯特·比尔吉为天文学家第谷·布拉赫造了一台带分针的钟——这是订制品,不是给城市用的。此后还有一百年,分针一直是天文台的器具,而不是日常物件。
一道法令定下每天十个时辰、每个时辰一百分:分变成了 86.4 秒。钟表匠推出带两圈刻度的表盘,十进制和习惯的各一圈,而公众照旧读那习惯的一圈。
协调世界时的标尺获得了插入一秒的权利,好不与地球自转分开。六十一秒的分就这样诞生了——它是唯一一个长度没有被一次定死的单位。
十进制改革唯一失手的量
公制把长度、质量、面积,甚至角度都改成了十进:一个象限一百分的百分度,测量上至今还在用。只有时间守住了,理由是算术性的:一百分钟的小时不能被三整除,而一小时的三分之一是任何时刻表里最常见的一份。
从计量学上说,分由秒导出,没有自己的基准。可它又是这一系列里唯一时长不固定的单位:插入闰秒后,一天的最后一分钟长六十一秒,这是合法的数值,而不是测量误差。
目录 · 计量单位
每个量都有一份档案
七个国际单位制基本单位,二十二个有专名的导出单位,还有技术和日常都离不开的非 SI 单位。每一个都有自己的一页:定义、换算、器具、书写规则、历史。共 36 种语言。