3小時讀通單位知識

新單位誕生！共介紹約200種單位
生活中習以為常的單位，背後都有你從未想過的故事
用歷史、文化、科學，解開單位身世之謎

前師範大學數學系教授兼主任 洪萬生審訂推薦
阿簡老師（阿簡生物筆記） 誠心推薦

長度、重量、面積、體積、角度、時間、速度、溫度……我們沒有一天不會接觸到單位，卻很少知道這些單位怎麼產生，可能也不知道，許多單位是以周遭事物為標準訂立出來的。
本書不只追溯單位的演變過程，也會介紹單位的使用方法以及有趣故事。一起進入多采多姿，又神祕深奧的單位世界吧！

前言

本書秉持著一貫的初衷：「由文組作者寫給文組讀者看的單位相關知識書籍」。作者們思考著許多像是「單位是什麼？」「這個單位究竟從何而來？」之類的問題，並調查相關事項，再將理解後的內容寫成這本書。書中提到了不少作者的個人見解，故這本書與其說是「科普書」，其實更接近「雜學書」。

這本書將學術上的論述內容降到最低，將重點放在各種單位與日常生活之間的關係。因此作者有自信可以讓那些認為自己「很不擅長理科科目」的讀者們，在閱讀這本書時不會有任何障礙。若各位能透過本書對物理、化學、歷史產生興趣，那就更棒了。

雖然有點突然，但一開始想問問各位讀者，聽到「單位」，會讓你聯想到什麼呢？是確認距離所用的 km 嗎？是在體重計上看到的 kg 嗎？還是在食譜網站上看到的 mL 呢？會不會讓你想到學生時代看到的成績單呢？

單位的種類很多，本書從中選出了約 200 種單位來介紹。這些單位誕生於各種不同時代、各種不同地區，有時還會統一組合成新的單位。單位可以說是人類史上的偉大發明之一。

雖說如此，但許多單位其實是用人的身體、日常用品、太陽等非常貼近日常生活的事物做為標準訂定出來的。有時候，單位還會反映出地區或國家的特色，讓人覺得別有一番趣味。例如，「匁」（monme）這個源自日本的單位，便是以日文的形式在全世界通行。

我們在這本書中把一部分關於單位的故事寫成「有趣的故事」。例如，在公斤原器鑄造完成的 130 年後，人們重新鑄造了一個新的原器，這可以說是單位世界的大新聞。

學到了關於單位的知識，並不會馬上提升工作表現或考試成績，也不會馬上獲得經濟上的效益。不過，這些知識不只能滿足求知欲，未來或許還能在某些地方派上用場。如果本書能讓各位發現更多生活周遭的樂趣，或者能為各位與他人開啟話題，那就
更棒了。

●謝辭
感謝閱讀並支持本作的各位讀者們，在此表達我最深的謝意。

負責修訂日文版編輯工作的田上理香子女士，為本書付出了許多心力。以同樣的書籍版面大小，本書相較其他書籍，資訊量特別多，想必編輯工作一定特別辛苦，十分感謝她的幫忙。

謝謝負責本書插圖工作的高村Kai 老師。將作者的想像具體化成插圖，想必是件大工程。每次交出原稿，心中都一直期待著「這次會看到什麼樣的插圖呢？」每次我們都看見了超越期待的精美插圖。我們兩位作者都很喜歡高村老師的插圖。
伊藤幸夫

第1章 單位是什麼？ 11
使用單位是一種「幸福」 12
「可數的量」與「不可數的量」 14
如何定義不可數的量的單位？ 16
任何單位都能夠直接比較嗎？ 18
單位有世界性的標準嗎？ 20
有些單位是「導出的單位」 22
書寫單位的規則 24
Column 日本單位的規則《計量法》 26

第2章 單位從哪裡來？ 27
單位是因應人們的「需求」而出現 28
以太陽為標準的單位 30
以人類身體為標準的單位 32
由「步行」衍生出來的單位 34
由生物能力衍生出來的單位 36
從中國傳至日本的單位 38
獨立演變的日本單位 40
Column 太陽與月亮的大小 42

第3章 「長度」和「距離」比一比 43
身邊常見的長度單位 44
你的牛仔褲是什麼size？ 46
全壘打會飛多遠？ 48
日本家庭常見的日本單位 50
測量更長、更遠、更廣 52
日本的長度單位及參道的石柱 54
馳騁宇宙間的單位 56
Column 長度的標準「公尺原器」 58

第4章 「重」和「輕」的界線在哪裡？ 61
重量「原器」的責任很重嗎？ 62
「1小匙」有多重？ 64
每個國家葡萄酒的重量標準都不一樣嗎？ 66
愛情的稱重單位 68
日本獨有的單位 70
以體重的「1/10」做為標準的單位 72
極輕物體的稱重單位 74
Column 「靈魂」的重量是3/4 盎司？ 76

第5章 描述「面積」「體積」和「角度」的單位 77
農民的常識？表示面積的單位 78
英制單位的國家是否有些隨性？ 80
大家關心汽油的價格，卻不怎麼關心原油的單位 82
和食所用的單位 84
你的汽車排氣量是多少？ 86
常被誤認為溫度和時間，其實是角度的單位 88
切蛋糕用的單位 90
Column 只有日本人在用的單位—「東京巨蛋」 92

第6章 現代最重視的「時間」和「速度」單位 93
你的時間準嗎？ 94
一年有365天又6小時？ 96
比眨眼還要短的瞬間 98
脫離地球重力，飛向宇宙的速度？ 100
旋轉數可以告訴我們什麼？ 102
Column 中世紀的時鐘只有一根指針 104

第7章 與「能量」有關的單位 105
發明蒸汽機的是瓦特嗎？ 106
英國的馬特別有力嗎？ 108
焦耳是個很勤奮的人嗎？ 110
糧食自給率的計算用卡路里 112
產生能量的發電廠 114
一個颱風的能量等於日本五十年的耗電量？ 116
地震能量的單位 118
Column 善用風能的英雄—假面騎士 120

第8章 描述看不到的「聲音」和「溫度」單位 121
為什麼我們聽得到聲音？ 122
隔絕聲音的標示 124
電波是一種聽不到的振動 126
你的音域在哪裡？ 128
絕對溫度是什麼？ 130
「攝氏溫度」是什麼？ 132
Column 用音叉校正望遠鏡？ 134

第9章 表示「光」的各種單位 135
以蠟燭的亮度為標準 136
表示光線照射處亮度的單位 138
表示光源放出之光線總量的單位 140
表示一個東西看起來有多亮 142
表示夜空繁星的亮度 144
表示相機鏡頭所表現出來的亮度 146
表示眼鏡的度數 148
Column 燈塔的透鏡∼什麼是菲涅耳透鏡？∼ 150

第10章 你的名字是⋯單位 151
萬有引力的發現者，名聲像加速度一樣迅速飆升嗎？ 152
小心使用的單位 154
一切都被看穿了 156
以人名作為電力的單位 158
只要你在日本就一定會認識的單位 160
Column 在日本不怎麼有名的日本名人—F-Scale（藤田級數）之父，藤田哲也 162

第11章 其他單位 163
「將多個物品視為一組」的單位 164
不希望在自己的身上測到的單位 166
草莓和檸檬的糖度竟然一樣？ 168
你會覺得「怎麼那麼小！」的單位 170
可大致稱為「經濟的單位」 172
計算看不見的東西，第六個SI 基本單位 174
截止使用的壓力單位 176
通訊量的單位 178
Column 用於鮪魚的單位？匹、條、丁、塊、柵、切、貫 180

附錄　國際單位制（SI）範例 181
Column 讓單位在使用上更為方便的「前綴詞」 185

單位索引 188
日文參考文獻 191

使用單位是一種「幸福」
∼因為有單位，才有共同的標準∼
從我們懂事開始，便會在無意間用單位來描述周圍的事物。若是沒有單位，便很難對其他人說明某物質的大小、長度、距離、重量、濃度等訊息，即使接收到這些訊息，也很難正確理解這些訊息。

國外食譜或食譜網站、APP 等，皆會寫明一道餐點需使用多少食材、多少調味料。若想燒得一手好菜，這些都是不可或缺的訊息。

確實，某些食譜也會寫出「以少許胡椒鹽調味即可」這種沒有明示單位的烹調說明。但若都沒有寫清楚單位，缺乏做菜經驗的人很可能會做出味道詭異的菜餚。

上面是一個簡單的例子。不過仔細想想，為了確保社會的公平與安全，使我們的生活能過得更穩定，單位可說是一個不可或缺的概念。「1 kg」在單位的起源地—法國以及美國、日本等國家，代表著相同的重量。要是每個國家使用的單位不同，在商業交易上還要進行換算，就會相當不方便。有些單位甚至直接代表金錢的價值，由於這些金錢的單位與經濟具有密切關係，故至今仍未統一，只能以當時的匯率為標準，進行換算。

除此之外，一些單位在不同國家中有不同的標準，或者在不同領域中有不同的標準，本書將一一解說為什麼會有那樣的情形。

首先，我們只要確定一件事就好，那就是「為了能夠正確測量、比較事物，對於不同的事物，我們會使用不同的單位」。

任何單位都能夠直接比較嗎？
∼「個別單位」與「普遍單位」∼
單位基本上是「以某個事物為標準，測量其他物質的大小」。故我們可以用客觀的標準來測量多個物質的不同性質。

例如一個人想在東京租房子，「與最近車站的距離」是一個租金的參考指標。不過，雖然房屋仲介公司標明「距離○○車站徒步○分鐘」等，但實際走一趟，經常會發現需要的時間比房仲公司說的還要長。當然，做為測量標準的行走速度因人而異，但這個差異卻不一定是因為「房仲業務人員走路速度比較快」。事實上，在房仲業界中，是以「徒步 1 分＝ 80 m（時速 4.8 km）」為標準來表示距離，藉以比較房屋物件與車站間的距離。

然而，從車站到房屋物件之間，可能有樓梯、坡道，還要再加上等紅綠燈的時間，所以實際上需要的時間經常與廣告上標示的時間不同。由於這種單位（徒步○分鐘）沒有一定標準，無法直接比較，故稱為個別單位。

相較之下，假設有一輛車在高速公路上以時速80 km 前進，不管這輛車是什麼廠牌、什麼車種，一個小時後都一定可以到達80 km 外的地點。這裡使用的單位「km/h（公里每小時）」可以直接互相比較，故稱為普遍單位。

日本人會使用「畳（帖）」這種獨特的單位，來表示不動產的室內面積。不過，畳有分好幾種，每種畳的大小略有不同，故很難說是普遍單位。

單位是因應人們的「需求」而出現
∼度量衡的誕生∼
很久很久以前，人類以狩獵為生。一開始，人類依靠認知和感覺進行狩獵，後來在偶然之下，人類發現動物會在固定的時間行動。於是，舊石器時代的人類便學會了依照動物的行動習性進行狩獵。那麼，人類會不會為了計算動物行動的時期，而開始觀察月亮的盈缺、太陽的位置，進而判斷要在哪一天狩獵呢？狩獵結束後需要分配獵物，想必此時也會用到一些計算。換言之，人類在交流時，除了語言，還會用到計算這項行為。

隨著地球日漸暖化，隨著遷徙進行狩獵的人類，開始居住於固定的地區，並改以生產效率比狩獵更高的農耕或畜牧為生。

於是人類在土壤中挖洞，立起柱子，開始住有屋頂的房子。建造房子的過程中，人們發現，若將柱子依照一定間隔排列，可讓房子更能承受風吹雨打。於是人們開始測量柱子間隔的長度，長度的單位便應運而生。

另外，為了提高農耕及畜牧的生產效率，必須大家一起共同作業。若要分配耕地，或者以面積比例決定收穫的分配比例，就必須要測量土地的面積。人類最早測量的面積應該就是耕地，當時的人類可能會繞著耕地行走，並藉由行走步數來估算面積。

後來人類逐漸形成聚落，而聚落有時會需要和其他聚落交流。當人類打算以物易物，就需要用某個東西做為標準。

就這樣，當人們在比較兩個東西誰長誰短、誰大誰小、誰重誰輕時，會需要以某個能數量化的東西做為標準，這就是單位的由來。這些長度、體積、重量等性質的標準，就是所謂的度量衡。度量衡指的是，各種測量的單位以及用來進行測量的各種工具。