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자연과학에서 사용하는 단위

농담학회 전서
Tigger10 (토론)님의 2010년 3월 3일 (수) 03:21 판
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자연과학자들은 어떠한 의미를 가지는 값을 편리하게 나타내기 위해 각종 단위를 사용한다. 본 문서에서는 자연과학에서 자주 등장하는 단위에 대해 설명한다.

개요

자연과학자들은 아주 작은 값부터 아주 큰 값까지 다양한 크기의 값을 다룬다. 그리고 이러한 값들을 통일된 형식으로 편리하게 나타내기 위해 노력해왔다. 이러한 노력의 결과로 SI 단위계(프랑스어: Le Systéme International dUnités)가 탄생했다. 흔히 미터법으로 불리는 이 단위계는 1960년대에 제정되었다. 자연과학에서 사용하는 모든 단위는 SI 단위계에서 정한 미터-킬로그램-초(MKS)에서 유도된 것이다. 예를 들어, 힘은 무게와 가속도의 곱으로 정의된다. 무게의 표준 단위는 킬로그램이고, 가속도는 거리를 시간의 제곱으로 나눈 것으로 정의되므로 이를 표준 단위로 나타내면 미터 분의 제곱초이다. 따라서 힘은 무게와 가속도의 곱으로 정의되므로, 표준 단위를 이용하면 힘의 단위는 킬로그램 미터 분의 제곱초가 된다. 이것이 단위 뉴턴(N)의 정의가 된다.

이상에서 살펴본 것과 같이 SI 단위계의 기본 단위로 과학에서 사용되는 모든 단위들을 나타낼 수 있다. 그러나 수가 매우 작거나 매우 큰 경우, 기본 단위만으로 어떠한 값을 나타내기에는 무리가 따른다. 이를 해결하기 위해 과학에서는 흔히 두 가지 방법을 이용한다. 하나는 10의 거듭제곱을 나타내는 접두어를 붙여 단위 자체의 값을 늘이거나 줄이는 것이다. 예를 들어 매우 작은 값인 0.0000000000010초를 편리하게 나타내기 위해 과학자들은 [math]1.0 \times 10^{12}[/math]초 또는 접두어를 붙여 1.0 피코초(ps)라고 쓴다. 다른 방법으로, 기존의 단위와 매우 크거나 작은 단위수를 가지고 새로운 단위를 정의하는 방법도 쓴다. 예를 들어, 어느 천체물리학자가 12.0 광년이라는 표현을 썼다고 하자. 1 광년은 1년동안 빛이 진공에서 진행하는 거리를 나타낸다. 그러므로 이 천체물리학자는 빛이 무려 [math]12.0 \times 365 \times 24 \times 3600[/math]초동안 진행하는 거리를 언급한 것이다.

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