如果穿越了如何得到1米這個單位?

那如何得到kg這個單位呢?秒這個單位呢?

問題來自一個腦洞 :

) ̄  ̄)σ可我估計好多人真的不知道啊

如果穿越到了古代,我所學到的幾乎一切自然科學知識都沒用了,因為沒有米這個單位連功都算不出來了,加速度也算不出來了,各種以國際單位制寫公式都沒用了。感覺好可怕,突然感覺米這個單位是如此重要。

(當然,有些東西可以不用標準單位,但是沒有標準單位,熱量和機械功直接就無法相互轉換了,許多公式的係數也就不是一了,記住的所有常數也都沒用了。)


首先要糾正提出的一個錯誤觀念,就算不使用現在的標準的計量單位,物理上的所有公式和定理都還是依舊成立的。

比如,假如我穿越到了中國古代,那裡的基本計量單位變成了長度為:里;時間為:炷香;重量為:斤。而且我並不知道這個時代的單位與現代計量單位之間的換算比值。但這並不妨礙我使用以前所學的物理知識。

比如

一匹馬在12柱香的時間裡跑了48里路,馬的體重為400斤。

一個人在12柱香的時間裡走了6里路,人的體重為100斤。

於是,我同樣可以用新的單位來計算出兩者的速度,同時比較兩者速度大小。雖然計算出來的速度的數值和使用現代單位有所不同,但是這是因為這裡的速度也是使用了新的計量單位,但這個速度代表的物理意義並不會有任何不同。(你可以這麼想,假如有外星人,他們肯定會使用和我們完全不同的計量單位,但這並不會妨礙他們建立起和我們相同的物理知識大廈。)

同樣的,我們也可以使用新的計量單位計算馬和人的動能,如圖。

而題主所說的,機械能與熱量的換算,如果在古代你找到能測量和計算熱量的方式了。雖然我們不能再使用已有的換算公式,但是我們依然可以肯定,機械能和熱能的轉換過程一定還是遵守能量守恆定律的。

那在古代我們還能不能得到1米這個單位?

我們現代的一些基本計量單位定義如圖。

其中,除了秒我們可以用分割一天時間的方法得到大概的數值之外,其他的估計都沒有一個好的方式去獲得了。

補充:根據XIAO LI的回答,給了我一個思路得到,如果我們能夠獲得1秒的單位了,根據自由落體的運動規律。

當我們找到一個高度,在這個高度自由落體運動的時間為1,那麼這個高度的大小就為4.9

於是,我們就得到了

得到了米的話我們就可以獲得重量千克這個單位了。

根據千克過去的定義:一升水的重量為一千克

那麼我們就可以用的單位獲得質量單位千克了。


先用最基本的方法測量大概的 SI 系統單位。由於技術不夠,目前採用古典定義。

在正午地面上豎一根豎直的木棍,用鉛垂線矯正垂直,然後等一天。每天應該恰好有一個時刻,木棍的影子恰好看不見。這兩個時刻之間的距離應該近似等於86400s。

利用擺的周期不變的性質,製作一台擺鐘。調整擺鐘的擺長,使得兩天之間該擺鐘恰好擺動86400次,那麼這個擺每擺一次經過1s。

從高處扔下一個足夠沉的金屬塊,金屬塊恰好下落2s所下落的距離為39.2m。這樣你獲得了1m的長度。

打造一個10cm見方的立方體容器,向其中裝滿蒸餾水,則該容器內水的質量約為1kg。根據這個數據你可以做出各種質量大小的砝碼。

造一個溫度計,標記0℃到100℃(水的冰點和沸點),將其中距離等距分成100份,這樣每一份代表的溫度差就是1K。


接下來你應該去尋找各種化學物質,比如鐵、銅、銀、鉛、硫磺... 另外還需要煤作為能源。

瓦特蒸汽機中填充煤,飛輪接上發電機(你可能需要導線)以後就能發電了。注意這時候你還沒有完成電力相關標準單位的確定,不過沒關係——你這時已經能夠電解水產生氫氣。將空氣中的氧氣耗盡剩下氮氣,氮氣和氧氣放電產生一氧化氮,氧化後得到二氧化氮,用水吸收後得到硝酸。

...我編不下去了


當題主穿越後科技足夠發達時,即可測量真空中光的速度c=299792458m/s。測量銫-133原子基態兩能級間電子躍遷放出的電磁波的周期T,則1s=9192631770T。經過30年的努力,題主終於憑藉自己的努力將準確的m帶到了異世界(時間線)。

「強迫症是病,得治」


漢之前一尺23厘米,漢以後一尺24厘米,自己換算吧


先統一天下,然後統一度量衡。

伸出你的一隻腳丫子,算一英尺,3英尺就是一米。

拿手抓一把糧食,就算一兩,十兩算一斤。


身高186,除以186,乘以100。

不用謝……


推薦閱讀:

古人生病為什麼要吃屎(人中黃/金汁)?
植物的演算法美:如何敲出一個漂亮的 Sunflower
八年級物理生活中的透鏡教案
氣瓶擺錘初步方案V1.2 ——20171123
5種進口花卉開的熱鬧還易活!此時不囤花,更待何時啊?

TAG:自然科學 | 物理學 | 國際單位制 |