物理量
 | 此條目缺少有關符號、命名方法、單位、維度等的資訊。 (2022年10月8日) |
在物理學中，物理量（英語：physical quantity）是指物質、物體、系統、現象、過程等，能用嚴謹的操作型（可觀察、可測量、可操作）定義來度量，進而可量化的「性質」。
藉由度量出來的結果，稱為測量值[1][2]（measured value）或測得值[3]；測量值必須以數值和單位（通常偏好國際單位制單位）的積來表達；此外，用測量值表示物理量時，依其性質可再賦予方向性。
成分
[編輯]根據ISO 80000-1[4]， 物理量的任何值或大小均可表示為與該量的單位的比較。 物理量 Z 的值表示為數值 {Z}（純數）和單位 [Z] 的乘積：
![{\displaystyle Z=\{Z\}\times [Z]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/def9bab2222172f53c7a8becf5e4185293817ff6)
例如：設為「2米」，那麼，就是該物理量的數值，而就是該物理量的單位。
![{\displaystyle [Z]=\mathrm {metre} }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f6a8ec250d9a5d8cc852b7f4f0942e1753dbffd7)
反之，以任意單位表示的數值可得：
![{\displaystyle \{Z\}=Z/[Z]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3f34ded144b10ed1870ed60970d3e48a6a968381)
如同在公式的科學記數法中變數之間一樣，乘號通常被省略。按照慣例，表達量被稱為數量微積分。在該公式中，單位可以被視為一種物理尺寸的特定量值，對於此方法，可以查閱量綱分析。
![{\displaystyle [Z]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/dba10cc2996611bf99b91bbb1c8c22aa504cdfe7)
符號與術語
[編輯]ISO/IEC 80000、IUPAP 紅皮書和IUPAC 綠皮書中列出了使用數量符號的國際建議。 例如，物理量「質量」的建議符號為m，物理量「電荷」的建議符號為Q。
版式
[編輯]物理量通常以斜體字排版。 而純數字量通常以直立羅馬字體印刷，儘管有時也以斜體形式印刷。初等函數的符號（圓三角、雙曲、對數等）、量的變化（如 Δy 中的 Δ）或運算子（如 dx 中的 d）也建議以羅馬字體列印。
例如：
- 1或等實數
- 自然對數的基數e
- 虛數
- 圓的周長與其直徑的比率π
- 在 x, y and z數值上的差異δx, Δy, dz
- sin α, sinh γ, log x
代數對象
[編輯]標量
[編輯]標量是有大小但沒有方向的物理量。 其符號通常為拉丁或希臘字母，並以斜體印刷。
向量
[編輯]向量是具有大小和方向的物理量，其運算遵循向量空間的公理。 作為向量的物理量的符號採用粗體、底線或上方帶有箭頭。 例如，如果 u 是粒子的速度，則其速度的直接符號為 u, u, 或.
張量
[編輯]標量和向量為最簡單的張量，可以用來描述更普遍的物理量。 例如，柯西應力張量的大小、方向和定向性質。
國際單位系統中的物理量
[編輯] |
1971年，在第十四屆國際度量衡大會（英語：General Conference of Weights & Measures）中，選擇了以 7 個物理量作為基本量的國際單位系統，其七個「基本物理量」如下：
| 量 | 大陸地區 用的單位名稱 |
台灣 用的單位名稱 |
單位符號 | 曾用定義[a] |
|---|---|---|---|---|
| 長度 | 米 | 公尺 | m | 光在真空中，1/299,792,458秒之時間間隔內所經過的路徑長。 |
| 質量 | 公斤 | 公斤 | kg | 以鉑銥合金製成、底面直徑為39毫米、高為39毫米的國際千克原器（圓柱體）的質量定義為1公斤。目前它保存在法國巴黎的國際計量局裡。 |
| 時間 | 秒 | 秒 | s | 銫-133原子基態的一特定輻射光波震動9,192,631,770次所需要的時間。 |
| 電流 | 安［培］ | 安培 | A | 電流流過自由空間中兩條相距1米，其截面積可忽略的細長直導線，若兩導線間單位長度之互作用力大小為2x10-7N，此電流為標準的1安培。 |
| 熱力學溫度 | 開［爾文］ | 克耳文 | K | 水三相點之熱力學溫度的 1/273.16 |
| 物量 | 摩［爾］ | 莫耳 | mol | 一系統物質的量，其系統所包含的基本單元數和0.012 kg碳-12的原子數目相等。 |
| 光強度 | 坎［德拉］ | 燭光 | cd | 光源發出頻率為540x1012Hz的單色輻射，在某給定方向上的發光強度，而此方向上每一個球面的輻射強度為1/683（w/sr.） |
參見
[編輯]注釋
[編輯]參考資料
[編輯]來源
[編輯]- Cook, Alan H. The observational foundations of physics, Cambridge, 1994. ISBN 0-521-45597-9
- Essential Principles of Physics, P.M. Whelan, M.J. Hodgson, 2nd Edition, 1978, John Murray, ISBN 0-7195-3382-1
- Encyclopedia of Physics, R.G. Lerner, G.L. Trigg, 2nd Edition, VHC Publishers, Hans Warlimont, Springer, 2005, pp 12–13
- Physics for Scientists and Engineers: With Modern Physics (6th Edition), P.A. Tipler, G. Mosca, W.H. Freeman and Co, 2008, ISBN 9-781429-202657
