到 2030 年代,世界每年将产生约一个 yottabyte 的数据——即 1024 字节,或堆叠到火星的 DVD 所能容纳的量。现在,数据领域的蓬勃发展促使公制系统管理者同意采用超出该量级的新前缀,以描述极其巨大和微小的数字。
来自世界各国政府的代表于 11 月 18 日在巴黎郊外的国际计量大会 (CGPM) 上举行会议,投票通过立即在国际单位制 (SI) 中引入四个新前缀。前缀 ronna 和 quetta 分别表示 1027 和 1030,而 ronto 和 quecto 则表示 10−27 和 10−30。地球的重量约为一 ronnagram,而电子的质量约为一 quectogram。
这是自 1991 年以来前缀系统的首次更新,当时该组织添加了 zetta (1021)、zepto (10−21)、yotta (1024) 和 yocto (10−24)。在那种情况下,计量学家正在调整以适应化学家的需求,他们希望找到一种方法来表达阿伏伽德罗数规模上的 SI 单位——阿伏伽德罗数是 1 摩尔物质中的 6 × 1023 个单位,摩尔是物质数量的单位。更常见的前缀 peta 和 exa 是在 1975 年添加的(参见“极限数字”)。
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英国泰丁顿国家物理实验室的计量学家理查德·布朗说,今天的驱动力是数据科学。他五年来一直致力于引入最新的前缀计划,并在 11 月 17 日向 CGPM 提交了提案。随着全球每年产生的数据量已经达到 zettabytes,对于 1027 的非正式建议——包括 “hella” 和 “bronto”——开始流行起来,他说。例如,谷歌的单位转换器已经告诉用户,1,000 yottabytes 等于 1 hellabyte,并且至少有一个英国政府网站引用 brontobyte 作为正确术语。
“从计量学的角度来看,这种现象让我感到震惊,因为这些完全是非官方术语,”布朗说。他说,过去,非官方术语已被纳入 SI。但是 hella 和 bronto 的问题在于,它们的符号(h 和 b)已经在公制系统中用于其他单位或前缀:例如,h 代表 hecto(很少使用的 102),而 H 是亨利,电感的单位。他说,这是它们不能作为正式术语的主要原因。“倒不是我特别想当一个扫兴的人,尽管这也有部分原因,”他笑着补充道。
前缀先例
提出新的前缀并非易事。布朗寻找以唯一尚未用作单位或前缀符号,或以其他方式排除的字母开头的单词——r 和 R,以及 q 和 Q。这些名称的由来是坚持为最新添加的前缀引入的先例。例如,那些放大数字的前缀,如 giga,以 “a” 结尾,而描述较小规模的前缀,如 atto,则以 “o” 结尾。另一个先例是这些词应该大致对应于希腊语或拉丁语数字的发音(ronna 和 quetta 听起来有点像希腊语中表示九和十的词,ennea 和 deka)。布朗被迫放弃了早先关于 “quecca” 的建议,因为他发现它与葡萄牙语中的一个脏话非常接近。
加拿大哈利法克斯计量研究中心主任乔杰特·麦克唐纳说,最终产生的前缀“非常周到”,是多年讨论的结果。她说,至关重要的是,它们满足了计量学家对一致性的渴望,并且避免了混淆。
她补充说,SI 目前实际上只需要用于大数字的新前缀,但是引入与小规模相对应的术语是有意义的。“我们不太确定我们是否正在测量那个规模的任何东西。但是,最好使规模保持平衡,并且前缀以某种一致的方式相互关联,”她说。
葡萄牙卡帕里卡的葡萄牙质量研究所的计量学家奥利维尔·佩莱格里诺说,Ronna 和 quetta 现在听起来可能很奇怪,但 giga 和 tera 曾经也是如此。他说,经过实践,它们会变得很正常。
布朗说,现在已经没有字母表的字母可以用来表示新的前缀了,因此一旦某个科学领域将量级推到 1033 级别,将会发生什么仍然是一个悬而未决的问题。科学家总是可以用十的幂来表示数字,但是人们往往想要一个词,布朗说。他会提倡使用两个符号的复合前缀,例如 kiloquetta (kQ),而不是扩展到不同的字母表。“但我认为可能我们还远未需要担心这个问题,”他补充道。
布朗说,为了让他的提案在 CPGM 获得批准,他不得不经历如此多的繁琐程序,以至于他还没有让自己想象这些术语实际使用的情景。“那将绝对是太棒了。”
本文经许可转载,首次发表于2022 年 11 月 18 日。