Warum verwenden die meisten Messungen im Weltraum km?

Ich verstehe die Verwendung der metrischen Messung, die eigentliche Frage ist: Warum verwenden wir bei der Tatsache, wie groß der Speicherplatz wirklich ist, keine anderen Präfixe wie für den Computerspeicher?

Einheit In Metern In AU
1 Kilometer 1   000 Meter (km) 6,68459 10 9   EIN U
1 Megameter 1   000   000 Meter (Mm) 6,68459 10 6   EIN U
1 Gigameter 1   000   000   000 Meter (Gm) 6,68459 10 3   EIN U
1 Terameter 1   000   000   000   000 Meter (Tm) 6,68459   EIN U

usw.

Ich verstehe, dass wir auch haben EIN U , was häufiger in Bezug auf Langstrecken-Raumfahrt bezeichnet wird (weil es das Relativste ist, was wir haben). Aber ich habe vorhin in einem Kommentar einen Witz über Megameter (Mm) gemacht und mich ehrlich gefragt, ob es einen bestimmten Grund gibt? Ich habe diese generische Quora-Antwort gefunden (völlig unabhängig von Raumfahrt) , ist es tatsächlich so einfach - menschliche Beziehungsfähigkeit?


BEARBEITEN: Entweder können wir dies schließen oder für eine "akzeptierte" Antwort suche ich ehrlich nach Beispielen (Meinung oder anderweitig) für diese Messungen, die praktisch verwendet werden. Wurde zum Beispiel jemals eine Mission in etwas anderem als AU/km/m durchgeführt? Gab es einen abgelehnten Vorschlag für eine Software, die solche Messungen beinhaltete? Ich verstehe alle vorgebrachten Argumente, frage mich aber, ob es Fälle davon in bestehender Software gibt.

Metrische Präfixe wie MGT für die Längeneinheit Meter ermöglichen es, Entfernungen im Raum einfach auszudrücken, selbst für Entfernungen wie viele astronomische Einheiten oder viele Lichtjahre. Mir fällt kein anderer Grund als die Tradition ein. Wikipedia hat eine sehr schöne und sehr lange Liste mit Beispielen für kleine und große Entfernungen. Der Durchmesser des beobachtbaren Universums beträgt 886 Ym.
@Uwe 886Ym = 5,922,544,190,329,842 AU- Das ist absolut verrückt. Ymist Yottameters, nehme ich an?
Abgesehen von der menschlichen Beziehungsfähigkeit besteht jedes Mal, wenn Sie eine andere Einheit einführen, die Gefahr, dass Sie eine Einheitenumrechnung vermasseln. Die Verwendung von Metern und Kilometern ist riskant genug (ich bin bei Berechnungen auf dieser Seite mehr als einmal zwischen den beiden hin und her gerutscht); Das Hinzufügen von Megametern und Gigametern zu der Mischung verlangt nur nach Ärger.
@RussellBorogove hah, fair, ich erinnere mich vage daran, von Missionen gelesen zu haben, die ihre Ziele aufgrund ungültiger Konvertierungen überschritten / unterschritten haben.
Wir verwenden metrische Präfixe für elektrische Einheiten wie Volt, Ampere, Henry, Farad, Zyklen. Es gibt keinen logischen Grund, sie nicht auch für Entfernungen zu verwenden. Megameter und Gigameter sind Teil desselben logischen Systems wie Kilometer und Millimeter.
Mir ist aufgefallen, dass SI-Präfixe üblicherweise für alles verwendet werden, außer für Entfernungen (es wird nichts Größeres als km verwendet) und Gewicht (das Tonne anstelle von Mg verwendet, und wir müssen uns bei Nuklearwissenschaftlern für die weitere Entwicklung von kt, Mt bedanken.)
Gleiches gilt für die Volumeneinheit Liter, es gibt Zentiliter, Milliliter, Mikroliter und Hektoliter, aber nicht Kiloliter und Megaliter.
@Uwe: Bei größeren Volumina weichen wir eher auf Entfernungseinheiten in Kubik aus. 1 Kiloliter ist 1m^3, dann gehen wir auf km^3 und ... wir haben es selten mit etwas Größerem in Bezug auf das Volumen zu tun.
Eine weitere interessante Konvention ist der spezifische Impuls. Immer Sekunden! Ich kann es kaum erwarten, diesen Satz in einer Science-Fiction-Geschichte zu verwenden: „Und der spezifische Impuls dieses Babys wird in Wochen gemessen!“ (Interessanterweise beträgt der maximal mögliche spezifische Impuls 12 Tage vor einem Jahr.)
@Uwe, es sei denn, Sie messen Wasser. ML ist eine Standardeinheit für Dammkapazität oder Bewässerungsrechte.
Ich verstehe nicht, wie die "richtige" Antwort auf diese Frage identifiziert werden konnte, noch wie andere Antworten ausgeschlossen wurden. Inwiefern ist dies kein makelloses Beispiel für primär meinungsbasiertes Handeln?
@uhoh hauptsächlich, weil ich Antworten erhalten konnte, die besagten: "Ja, eine Mission wurde in reinem Mm durchgeführt" oder "Nein, eine Mission würde niemals in Mm durchgeführt werden, nur weil der Standard vor Jahren von X, X und X festgelegt wurde. Dies wurde bewiesen." der beste Kurs, als Y aufgrund einer Fehleinschätzung in Z, die der Mathematik zugeschrieben wird, die in Mms gemacht wird, vom Kurs abgekommen ist!" Oder so. Aber es ist auch in Ermangelung dieses Wissens in erster Linie eine Meinung, ob 3 VTC I der 4. sein wird.
Ich denke, nach Beispielen zu fragen, ist eine ausgezeichnete Idee! Viel besser als "Warum verwenden die meisten ... km?" Anstelle der Bearbeitung "Ich suche ehrlich nach Beispielen ...", warum nicht einfach den Titel ändern und diese Frage zu Nicht-Kilometer-Beispielen stellen? Sie können sogar das historyTag hinzufügen.
Für Startbeispiele verwendete ein Großteil der Literatur, die ich jemals für Missionen aus der Apollo-Ära gesehen habe, Fuß / Sekunde und Seemeilen, und ULA verwendet manchmal immer noch Meilen, Meilen / h und f / s ^ 2 für ihre Live-Startberichterstattung - seufz . Obwohl dies möglicherweise nur der Erleichterung des öffentlichen Konsums dient und die intern verwendeten Metriken in beiden Fällen unterschiedlich sein können.
Die Apollo Guidance Computers verwendeten jedoch Metriken, @jack, es wurde nur eine Konvertierung für Eingabe und Ausgabe durchgeführt
(zu Ihrem zweiten Kommentar) Eine Mission, die verloren ging, weil einige Software metrische und nicht-metrische Einheiten verwechselte, war Mars Climate Orbiter . Aus diesem Grund am 23. September 1999 abgestürzt.
Mir fällt kein Beispiel ein. Ich denke, der Grund dafür ist, dass nicht jeder sofort mit höheren Präfixen als Giga vertraut ist und die Entfernungen im Weltraum normalerweise viel größer sind, sodass intern m * 10 ^ x verwendet werden. Für die Kommunikation mit der Öffentlichkeit wird die Einheit verwendet, die die meisten Menschen für Reiseentfernungen auf der Erde verwenden, um sie verständlicher zu machen.
Ich weiß nicht, ob es etwas zur Diskussion beiträgt oder es nur weiter verwirrt, aber im Kerbal Space Program schaltet der Höhenmesser auf Megameter um, sobald Ihre Höhe (Entfernung vom zentralen Körper) 1 Mio. km überschreitet. Und bei 1 Mio. Megametern wechselt es zu Gigametern.
Die Design-Tools in den späten 70er und 80er Jahren verwendeten für jede Berechnung die E-Engineering-Notation: "1.00E9" würde gedruckt, was sich auf den Typ der Basiseinheit bezieht. Nirgendwo sichtbare Präfixe. Wir gingen immer zwischen den Zahlen auf den Maschinen und in Dokumenten usw. hin und her, also bestand die Praxis darin, immer die "technische Notation" der Maschine zu verwenden - Potenzen von 10^3 in Gleitkommazahlen - anstatt Milli/Kilo/ etc Präfixe, die bei unvorsichtiger Schreibweise einen Konvertierungsfehler zulassen könnten. Ich bin mir jedoch nicht sicher, ob dies ein schriftlicher Standard oder nur eine Praxis war.

Antworten (2)

Astronomen gehörten zu den ersten Gruppen, die Messungen vornehmen mussten, die sich in den damals verfügbaren Einheiten nicht ausdrücken ließen. Im Jahr 1900 wurden zum ersten Mal Entfernungen im Sonnensystem genau gemessen und die Astronomische Einheit war geboren. Das SI-Einheitensystem wurde 1875 vorgeschlagen , aber die SI-Präfixe endeten bei M für 10 6 .

Es dauerte bis 1960, bis die Liste der Präfixe erweitert wurde.

Von 1900 bis 1960 musste man also 150.000 Mm schreiben, um „150 Millionen km“ auszudrücken. Da das SI-System weniger etabliert ist als heute, ist es verständlich, dass sich die Astronomen auf ihre eigenen Einheiten festgelegt haben.
Dasselbe gilt für die Einheit Lichtjahr, die in ( 1838 ) eingeführt wurde.

Der nächste Zweig der Physik und Technik, der wirklich große oder kleine Zahlen benötigte, war die Elektronik in den frühen 1900er Jahren. Das SI-System und Präfix wurden dort allgemein übernommen (von pF bis G Ω und THz). Das Argument "Risiko, eine Einheitenumrechnung zu vermasseln" klingt für mich also nicht allzu überzeugend.

Was wir heutzutage sehen, scheint mir ein Ergebnis der Trägheit zu sein (wobei Astronomen nicht bereit sind, auf SI umzusteigen, weil sie an AU/ly/parsec gewöhnt sind). Einige Astronomen plädieren dafür, auf SI umzusteigen .

So verwenden Astronomen eine Reihe von Einheiten, die auf physikalischen Objekten basieren (AU, Sonnenmasse, Parsec), während die SI-Einheiten größtenteils neu definiert wurden, um von physikalischen Objekten unabhängig zu sein. Die AU und die Sonnenmasse ändern sich beide im Laufe der Zeit, daher werden sie heutzutage stattdessen in SI-Einheiten definiert, was sie zu einer abgeleiteten Einheit macht.

"Um also '150 Millionen km' auszudrücken, muss man 150.000 Mm schreiben." Das ist nicht mehr nötig, es gibt jetzt (seit mehr als zwei Jahrzehnten) SI-Systempräfixe wie Gm und Tm und mehr. „150 Millionen km“ sind also 150 Milliarden Meter und damit 160 Gm
Was ich sagen wollte: Bis 1960 musste man 150.000 Mm schreiben.
Ach! Ich habe Ihre Antwort nie positiv bewertet, ich entschuldige mich. Es war gut geschrieben und zeigte viele coole Sachen über die Geschichte der Einheiten. Es ist logisch, wenn Sie keinen Namen für etwas haben, verwenden Sie etwas, das relativ und sinnvoll ist!
Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, dass der SI im Moment möglicherweise noch ein paar Präfixe hinzugefügt werden muss, um ihn für die astronomische „Hauptsendezeit“ optimal zu machen. Während es bei den Dimensionen Länge und Zeit recht gut zugeht, sind es bei Masse und Energie weniger. Die größte SI-Mehrfacheinheit für Masse ist ein Yottagramm (Yg), oder 10 21 kg, und schon beträgt die Masse der Erde 5972 Yg. Um zu einem Ersatz für die Sonnenmasse ( M ), das ist jetzt ~ 2 × 10 9 Yg. Das sind 3 weitere Präfixe, die über Yotta benötigt werden, um eine praktische Nummer zu erhalten.

Ich denke, ich kann darauf eine Antwort geben: Wie @Russell Borogove sagte, sind Einheiten Brot und Butter für Ingenieure und ein Fluch für Ingenieure, und je mehr sie davon haben, desto wahrscheinlicher wird es einen Fehler geben (nehmen Sie eine bestimmte berüchtigte NASA/ESA-Mission, die wegen der lbs/kg-Division pleite ging!). Selbst hochtrainierte Profis machen diese scheinbar „dummen“ Fehler.

Zweitens, und das ist nur meine Meinung, aber ich denke, es hat ein wenig mit einer Art "durchschnittlicher Skala" zu tun (ein Ausdruck, den ich mir gerade ausgedacht habe). Die häufigste Größe von Dingen im Sonnensystem, die uns zu Beginn der Weltraumforschung interessierten, war in km messbar (zum Beispiel - der Erdradius beträgt ca. 6000 km). Die Einführung von Mm hätte nur dazu gedient, das Schreiben (so haben es die Pioniere gemacht) solcher Messungen lästig zu machen (rEarth ist 6e-3Mm, und glauben Sie mir, das ständige Schreiben von x10^blah auf Papier ist nervig!)

Hinzu kommt, dass Tausende von Kilometern im menschlichen Kopf als Größe bestimmter Länder / Ozeane vorstellbar sind, also etwas leichter zu erfassen .

Asteroiden sind Hunderte von Kilometern groß, Planeten sind Tausende von Kilometern, Umlaufbahnen um Planeten sind Hunderte von Kilometern – das nächste, woran man denken muss, sind interplanetare Entfernungen. Welche sind in der Region von Tkm's, in Ihren Einheiten. Hier kommt wieder Verwandtschaft ins Spiel! Wir als Art haben keine Vorstellung von Tkm oder Milliarden/Millionen von Kilometern, und wenn wir von etwas keine Vorstellung haben, werden alle Probleme, die damit zusammenhängen, nur schwieriger in unserem Kopf. Wenn wir es jedoch mit etwas in Verbindung bringen können, das wir kennen (wie die Entfernung zwischen Erde und Sonne), dann können wir uns irgendwie darum kümmern .

Sie sehen also, wegen der Sprünge in den Maßen von 1000 km zu AUs und wegen der Zuordnung haben die Zwischeneinheiten keinen Nutzen (Mm, Gm usw.) - das ist wahrscheinlich der Grund, warum wir sie nicht verwenden. Meine erste Antwort, ich hoffe, Sie fanden sie nützlich!

rEarth ist 6e-3Mm - so funktionieren SI-Präfixe nicht. Sie verwenden entweder eine Präfix- oder eine Exponentennotation, nicht beides. rEarth ist übrigens 6 mm. Sie verwenden auch keine 2-Präfixe, also kein Tkm (Sie verwenden stattdessen Em).
Ah, meine Antwort war mit Fehlern übersät - was meinen Standpunkt irgendwie weiter veranschaulicht.
Außerdem habe ich versucht, die Einheitenpräfixe zu verwenden, die der Fragesteller im Beispiel angegeben hat, um meine Antwort zu veranschaulichen, der Punkt ist, dass sie nicht wirklich dazugehören.