G.A.Wilkins,Comm.5在IAU Transactions XXB(1989)中重印自“IAU Style Manual”(IAU风格手册),详情可参考该手册(下载PDF文件,4.7MB)
国际单位制
所有物理量都应使用国际单位制(SI),前缀和符号,但某些特殊单位(稍后指定)可以在天文学中使用,没有混淆或模糊的风险,以便更好地表示有关现象。国际单位制现在在所有国家和学科中都有不同程度的使用,几乎所有的学校、学院和大学都教授这种制度。厘米-克-秒(CGS)系统的单位和其他非国际单位制单位(大多数年轻科学家都不熟悉)不应使用,尽管一些天文学家可能认为它们比国际单位制有一些优势。
有关国际单位制单位的一般信息可以在国家标准组织的出版物以及许多教科书和手册中找到。
国际单位制有三类:(a)被视为尺寸独立的七个基本单位;(b) 平面角和立体角的两个补充无量纲单位;以及(c)通过组合代数表达式中的基本单元和补充单元而形成的导出单元;这样的派生单元通常具有特殊的名称和符号,并且可以用于形成其他派生单元。表1列出了(a)和(b)类的单位。天文学家最感兴趣的(c)类单位如表2所示,用于简单名称和符号的单位,以及表3所示的复合名称和符号单位。在构成复合名称时,除法用per表示,而在相应的符号中,允许使用负数或索利多数字(斜线或斜线);因此,SI:速度单位是米每秒,相应的符号是ms-l或m/s。
在这种情况下,基本单元之间的间距很重要,因为m/s可以解释为1000 Hz的频率;如果前面的单位以上标结尾,则不需要空格;可以在单元之间插入句号(句号),以消除任何歧义;索利多金币只能用于简单的表达,绝不能在同一个复合单位中使用两次。
表1。SI基本单位和补充单位的名称和符号。
数量
|
国际单位:名称
|
符号
|
长度
|
米
|
米
|
群众
|
公斤
|
公斤
|
时间(1)
|
第二
|
|
电流
|
安培
|
A类
|
热力学温度
|
开尔文
|
K(K)
|
物质的量
|
摩尔
|
摩尔
|
发光强度
|
坎德拉
|
光盘
|
平面角
|
弧度
|
拉德
|
立体角
|
立体音阶
|
锶
|
1缩写sec不应用于表示时间的秒。
表2。SI衍生单位的特殊名称和符号。
数量
|
国际单位:名称
|
符号
|
表达式
|
频率
|
赫兹
|
赫兹
|
秒-我
|
力
|
牛顿
|
N个
|
千克米秒-2
|
压力,压力
|
帕斯卡语
|
帕
|
N米-2
|
能量
|
焦耳
|
J型
|
N米
|
权力
|
瓦特
|
W公司
|
J秒-我
|
电荷
|
库仑
|
C类
|
答
|
电势
|
伏特
|
V(V)
|
J C公司-我
|
电阻
|
欧姆
|
欧米茄
|
伏安-我
|
电导
|
西门子
|
|
一个V-我
|
电容
|
法拉
|
F类
|
C伏-我
|
磁通量
|
韦伯
|
Wb(重量)
|
V秒
|
磁通量密度
|
特斯拉牌汽车
|
T型
|
Wb米-2
|
电感
|
亨利
|
小时
|
工作包A-我
|
光通量
|
流明
|
勒姆
|
镉锶
|
照度
|
勒克斯
|
lx(勒克斯)
|
1米-2
|
表3。具有复合名称的SI派生单位示例。
数量
|
国际单位:名称
|
符号
|
密度(质量)
|
千克每立方米
|
千克米-3个
|
电流密度
|
安培/平方米
|
A米-2
|
磁场强度
|
安培/米
|
A米-我
|
电场强度
|
伏特/米
|
V米-我
|
动态粘度
|
帕斯卡秒
|
帕秒
|
热流密度
|
瓦特/平方米
|
W米-2
|
热容,熵
|
焦耳/开尔文
|
J克-我
|
能量密度
|
焦耳每立方米
|
J米-3个
|
介电常数
|
法拉/米
|
F米-我
|
渗透
|
亨利每米
|
H米-我
|
辐射强度
|
瓦特/斯特拉迪安
|
W sr公司-我
|
辐射
|
瓦特/平方米/立体辐射
|
W米-2高级-我
|
亮度
|
坎德拉每平方米
|
cd米-2
|
表4。SI前缀和符号,用于倍数和子倍数。
子多重(Submultiple)
|
前缀
|
符号
|
多个
|
前缀
|
符号
|
10-1
|
十进制
|
d日
|
10
|
十进制
|
数据采集
|
10-2
|
摄氏度
|
c(c)
|
102
|
公顷
|
小时
|
10-3个
|
百万
|
米
|
10三
|
公斤
|
k个
|
10-6
|
微型的
|
亩
|
106
|
百万
|
米
|
10-9
|
纳米技术
|
n个
|
109
|
千兆
|
G公司
|
10-12
|
皮可
|
对
|
1012
|
特拉
|
T型
|
10-15
|
毫微微
|
(f)
|
1015
|
佩塔
|
P(P)
|
10-18
|
阿托
|
一
|
1018
|
例如
|
E类
|
注:千克的十进制倍数和次倍数应该通过在gram和g上附加适当的SI前缀和符号来形成,而不是在kg和kg上。
4.12 SI前缀:国际单位制的十进制倍数和次倍数:单位(千克除外)是通过在单位名称或符号后附加适当前缀的名称或符号形成的。前缀和单位的符号组合被视为一个单独的符号,无需使用括号即可加到幂。公认的前缀和符号列表如表4所示。这些前缀可以附加到复合单位表达式中的一个或多个单位符号上,也可以附加到非SI单位的符号上。不应使用复合前缀。
4.13非SI装置:人们认识到,一些不属于国际体系的单位将继续在适当的情况下使用。这些单位列于表5中;它们或者是以国际单位制精确定义的,或者是以其他方式定义的,并且是通过测量确定的。通常不应使用其他非国际单位制单位,如英制单位和表6中列出的其他单位。
表5。公认用于天文学的非SI单位。
数量
|
单位:名称
|
符号
|
价值
|
时间(1)
|
分钟
|
min或“
|
60秒
|
时间
|
小时
|
小时
|
3600秒=60分钟
|
时间
|
白天
|
d日
|
86 400秒=24小时
|
时间
|
年(朱利安)
|
一
|
31.5576 Ms=365.25天
|
角(2)
|
弧的第二个
|
"
|
(pi/64800)拉德
|
角
|
弧分
|
'
|
(pi/10 800)拉德
|
角
|
度
|
o个
|
(pi/180)拉德
|
角(3)
|
转数(周期)
|
c(c)
|
2pi拉德
|
长度
|
天文单位
|
澳大利亚
|
0.149 598吨
|
长度
|
解析
|
个人电脑
|
下午30.857
|
群众
|
太阳质量
|
钼
|
1.9891 x 1030千克
|
群众
|
原子质量单位
|
u个
|
1.660 540 x 10-27公斤
|
能量
|
电子伏特
|
电子伏
|
0.160 2177 aJ
|
通量密度
|
詹斯基(4)
|
Jy公司
|
10-26W米-2赫兹-1
|
1SI系统中未正式识别替代符号。
2符号mas通常用于毫安秒(0“.001)。
三国际单位制中的单位和符号未被正式识别。
4jansky主要用于射电天文学。
5摄氏度(oC)用于指定气象温度,否则应使用开尔文(K)。
5.14时间和角度 :时间和角度的六进制度量单位包括在表5中。只要可能与时间单位混淆,角度单位的名称可能会以“arc”为前缀。这些度量的符号应紧跟在数值之后打印或打印(如可能,以上标形式);如果最后一个十六进制值被小数除,小数点应放在单位符号下面或后面;如以下示例所示,应在六进制数中插入前导零。
2d 13h 07m 15.259s 06h 19m 05.18s 120o 58'08“.26
这些非国际单位通常不应用于表示与其他单位组合使用的时间间隔或角度。
在表示角度测量的精度或分辨率时,天文学中使用毫秒作为单位,并用符号mas表示这一点变得越来越普遍;这比其他缩写更可取,但其含义应该在第一次出现时就明确。更合适的SI单位是纳米弧度(1 nrad=0.2 mas)。通常,当弧度不合适且无需使用六进制细分时,建议使用带十进制细分的度数。如果用完整的旋转(或旋转、转弯或循环)来描述角度更合适,那么最合适的符号似乎是字母c;这可以用在1c=360o=2pi rad=1rev的优越位置,但也可以用在1 c/s=1Hz的位置。
用时间单位表示角度量,如时角、赤经和恒星时间,在天文学中很常见,但在某些情况下,特别是在数值计算公式中,这是混淆和错误的根源。变量符号后跟单位上标可用于指示以该单位测量时该变量的数值。
5.15天文单位:IAU天文常数系统识别了一组用于太阳系运动的长度、质量和时间天文单位;当用这些单位表示时,它们通过采用的重力常数值相互关联(IAU 1976)。天文长度单位的符号是au;天文时间单位为1天(d),即86 400 SI秒(s);天文质量单位等于太阳的质量,通常用Mo表示,但特殊的下标使这个符号不便于一般使用。
研究银河系结构的一个合适的长度单位是parsec(pc),它是用天文长度单位(au)定义的。被称为光年的单位适用于天文学的流行论述,有时在科学论文中被用作距离的指标。
IAU在岁差的基本公式中使用了36525天的儒略世纪,但对于这种目的和表示很长周期来说,更合适的基本单位是年。公认的年份符号是字母a,而不是英文论文中常用的yr;不应使用世纪对应的符号(ha和cy)。虽然有几种不同类型的年份(因为有几种不同的日期),但最好将一年视为365.25天(31.5576 Ms)的儒略年,除非另有规定。
应该指出,恒星时间、太阳时间和宇宙时间最好被视为时间量度中表示的时角量度;它们可以用来识别时间的瞬间,但不适合用作时间间隔的精确度量,因为它们所依赖的地球自转速率相对于SI秒是可变的。
5.16废弃装置:强烈建议不再使用表6中列出的非国际单位制单位。所列的一些单位在当前文献中很少使用,但它们已被纳入过去文献的研究中。英制单位和其他非公制单位不应用于过程或现象,但在一些情况下,它们的使用可能是合理的(如“帕洛马尔山上的海尔200英寸望远镜”)。如果可能有用,则应在括号中给出SI单位的等效值。
表6。不推荐继续使用的非SI单位和符号。
数量
|
单位:名称
|
符号
|
价值
|
长度
|
埃
|
Å
|
10-1个Om=0.1纳米
|
长度
|
微米
|
亩
|
10-6米
|
长度
|
费米
|
|
1英尺
|
地区
|
谷仓
|
b条
|
10-28米2
|
体积
|
立方厘米
|
复写的副本
|
10-6米三
|
力
|
达因
|
动态
|
10-5N个
|
能量
|
伯格
|
伯格
|
10-7J型
|
能量(2)
|
卡路里
|
卡尔
|
4.1868焦耳
|
压力
|
酒吧
|
酒吧
|
105帕
|
压力
|
支架。气氛
|
自动取款机
|
101 325帕
|
加速度(重力)
|
女孩
|
女孩
|
10-2毫秒-2
|
重力梯度
|
电子电视
|
E类
|
10-9秒-2
|
磁通量密度
|
高斯
|
G公司
|
对应于10-4T型
|
磁通量密度
|
伽马射线
|
|
对应于10-9T型
|
马格南。场强
|
发情的
|
Oe公司
|
校正至(1000/4pi)A m-我
|
1除非在特殊情况下,否则不应使用非计量单位,如英里、英尺、英寸、吨、磅、盎司、加仑、品脱等。
2还有其他过时的卡路里定义和数值。
安德森(Anderson)给出了国际单位制单位的定义和过时单位的换算系数的广泛列表(Physics Vade Mecum,美国物理研究所,1981)。特别是,波长应以米表示,并带有适当的SI前缀;例如,对于可视范围内的波长,应使用纳米(nm),而不是埃(A),埃是与以公认SI单位表示的长短波长进行比较时产生混淆的原因。由数值(以埃为单位表示波长)形成的希腊兰姆达形式的符号也应放弃。
应该使用微米这个名称,而不是微米。在任何情况下,拼写计都应用于单位,而拼写计应用于测量仪器(如千分尺)。单词kimeter应该发音为ki-lo-me-te,而不是kil-lom-e-ter。
如果使用波数,则应基于米,而不是厘米;在任何情况下,都应该说明单位(m-l或cm-l),因为它们不是无量纲量。在无线电波长中使用频率(Hz)和在X射线波长中使用能量(eV)在某些目的上是合适的,但它们会模糊电磁频谱的基本统一性,因此在第一次出现时给出波长可能会有所帮助;这些单位和波长之间的对应关系如下:
波长(米)=2.997 924 58 x 108/频率(赫兹)
或=1.239 842 4 x l06/电子伏特能量
5.17震级:与恒星或其他天文物体的亮度或光度相关的视星等和绝对星等概念将继续用于天文学,尽管很难将星等尺度与国际单位制中的光度测量联系起来。幅值是比率的对数,应视为无量纲量;名称可以缩写为mag,没有句号,应该写在数字后面。不建议使用上标m。测定幅度或其波长范围的方法可以用适当的斜体字母表示,如U、B、V。当给出精确的幅度时,应明确规定使用的光度系统。