度量

title: 方法论.
content: 一个性质的量测可以依以下几项来分类:度量类别、数量、计量单位及不确定性。
title: 标准.
content: 如果不考虑少部分的量子常数,度量单位基本上可以任意选定。因此度量单位是约定俗成的,是由人们设定后,然后一社群有共识后开始使用。自然界在本质上没有规定一米的长度,也没有规定以英里为距离单位会比公里来的恰当。  不过在人类的历史上,为了方便及必要性,会演变出一些度量单位的标准,使一个群体有共同的度量基准。法律中一开始规范度量单位的目的也是为了防止商业诈骗。  今日的度量单位多半是以科学的基础上订定,并且受到政府或国际机构的监督。在1875年17个国家订定了《米制公约》,并且依公约设立了国际度量衡大会(CGPM)。最早米的定义是自地球北极到赤道之通过巴黎的子午线,期间距离的千万分之一,中间经过数次的更改,而在1983年时,国际度量衡大会重新定公义米是光在自由空间中1⁄299,792,458秒所行进的距离,而在1960年时美国、英国、澳洲及南非也定义了国际码(international yard)为0.9144米。  在美国的度量单位管理是由美国商务部以下的国家标准技术研究所(NIST)负责。在英国则是由英国国家物理实验室(NPL),澳洲主管单位是澳洲国家计量研究院,在南非是由科学和工业研究理事会负责,在印度是由印度国家物理实验室管理,在台湾是由经济部标准检验局以下的国家度量衡标准实验室管理。
title: 单位及系统.
title: 英制系统.
content: 英制单位是一种源自英国的单位制,是从罗马帝国的度量衡衍生而来,曾在英国、大英帝国及美国等国家使用。原使用英制的国家中,大部分已转换为国际单位制,英国、加拿大及爱尔兰等国已立法将单位改为国际单位制,但日常使用仍常用到英制。而从英制单位演变而来的美制单位(又称美式英制单位)仍是美国及一些加勒比地区国家使用的单位系统。  上述不同的系统,之前曾依其长度、质量及时间的单位而统称为「磅-英尺-秒」系统,不过其中有许多单位是不一样的。例如英制的英吨、英担、加仑就和美式英制的单位有些差异。英国官方已将一些单位改为国际单位制,不过日常使用仍常使用英制,例如道路的标示仍使用英里、码及英里每小时等单位,以品脱为计算啤酒及牛奶的单位,以英尺及英寸为身高的单位,以英石及磅为体重的单位。许多英联邦的国家已改用国际单位制,但在许多商业交易中,土地及室内的面积仍以英亩或平方英尺来计算,而汽油也仍以加仑来计算。
title: 公制系统.
content: 公制系统是一个十进制的单位系统,以米及公斤为长度及质量的单位。不过因着其基本单位的不同,也衍生出许多不同的单位系统。自1960年起,国际单位制成为国际认可的公制系统。像电学中的电压、电流等都是用公制来表示。  公制系统会针对一些物理量订定基本单位,可由基本单位衍生出其他物理量的单位。除了时间以外的单位,其倍数及小数均以单位的十的乘幂来表示。若同一物理量的不同单位互相转换,只要乘以(或除以)10或100、1000......等系数,换句话说,只要移动小数点位置即可,因此单位相当的简单。例如1.234米等于1234毫米,也等于0.001234公里。类似2/5米之类的分数使用相当少见。公制系统虽有不同的单位系统,但任一系统中,长度或距离都是用米、毫米(千分之一米)或公里(一千米)表示,因此不会有类似英制,同一物体量的不同单位转换时,其转换系数较复杂不一致的问题。
title: 国际单位制.
content: 国际单位制(简称SI制)是从公制系统衍生的单位制,也是世界上最广为日常生活及科技应用接受的单位系统。国际单位制在1960年设置,参考了米-千克-秒(MKS)系统,而不是有许多变化形的厘米-克-秒制(CGS)系统。国际单位制在发展中也导入了许多新的,以往未列在公制系统中的物理量单位。七个原始的国际单位制如下: 国际单位制的单位可分为基本单位及衍生单位。基本单位是量测时间、长度、质量、温度、物质数量、电流及发光强度的单位,衍生单位则是由基本单位组合而成的单位。例如功率的单位瓦特可以用基本单位定义为m·kg·s。也可依此定义其他物理量的单位,例如物质密度的单位kg/m。
title: 长度.
content: 尺是用来量测长度或是绘制直线的工具,在几何、工程制图、工程等领域会都用到。不过也有只能量测长度、无法绘制直线的卷尺。图中的是二米的折叠尺,折叠后的长度只有20公分,可以放进口袋内,而长度五米的卷尺可以用在小房间的量测。
title: 建筑交易.
content: 澳洲的建筑界在1966年导入了公制,用来量测长度的单位为米(m)及毫米(mm)。为了避免混淆,避免使用厘米(cm)的单位。例如二米又五十公分的长度会记录成2500毫米或是2.5米,而不会用不标准的250公分。
title: 测量师的系统.
content: 美国的测量师使用埃德蒙·冈特在1620年导入,以十进制为基础的量测系统。其基础单位是66英尺的冈特测链(1链),可以分为4杆,每杆16.5英尺,也可以分为100令 (单位),每令0.66英尺,令的缩写是lk。
title: 时间.
content: 时间是用来描述物体变化程度的抽象单位,时间的单位有小时、天、周、月、年等,更长的时间单位有世纪、千年等。时间单位也用来量测二个事件之间所经过的时间。
title: 质量.
content: "质量"是所有物质都有的特性,和其抵抗动量变化的程度有关。另一方面,重量是指一物体在重力场中所受到的向下引力。英制的质量单位有盎司、磅及英吨,公制的质量单位则是公斤及公克。  量测质量的设备称为天平,将物质和已知质量的砝码比较,以确认其重量。弹簧秤量测物体受的重力,量测的其实是抵抗重量的力,不是质量。不过天平和弹簧秤都要在重力场下才有效。这类设备中最准确的是是由荷重计配合数码数字输出,不过仍需要在重力场下才有效。
title: 经济学.
content: 经济学中的度量包括实际的度量、名义价格度量及实际价格等。其差异包括所量测的事物,以及刻意排除影响的事物,例如实际价格就是排除通货膨胀后的价格。
title: 度量的困难点.
content: 精确的度量是许多领域的基础,因为所有的度量都需要近似,需要花许多的心力使度量准确。例如考虑如何量测物体从一米高度落下的时间。根据物理学可以证明,在地球的重力下,若不考虑空气阻力,落下的时间约只需要0.45秒。不过这个数字本身就有一些测量不确定度:  此外,也有可能有其他测量误差:  科学实验需要非常的小心,设法避免各种错误,并且合理的估计其误差。
title: 定义及理论.
title: 古典的定义.
content: 依古典的定义,度量是确定或估算二个数量之间的比例,这也是物理科学的标准。数量和度量二者互相定义,量化属性是指那些至少理论上可能被量测的量。古典理论有关量的概念可以回推到约翰·沃利斯及艾萨克·牛顿,也早在欧几里得的《几何原本》中就有相关的叙述。
title: 信息论的定义.
content: 只有统计上的意义。因此度量是定义为「对于数值的一组观察,可减少结果的不确定性。」定义中也隐含了科学家实际在量测时的作法:在量测时对一个物理量进行多次的量测,得到其平均值及统计特性等资讯。实务上,一开始可能会根据猜测的方式得到一个数值,后续再利用许多的仪器及方法,设定减少数值中的不确定性。这种理论和实证主义的表征理论不同,实证主义认为所有的量测都是不确定的,因此量测的结果不是一个数值,而是一个数值的范围,这也代表了有关估计和度量有时没有清楚的界限。确认量测误差的程度也是方法论中的一个基本面向,误差的来源可分为系统性及非系统性。
title: 量子力学的定义.
content: 在量子力学中,量测是指一个可确定物体的位置、动量及极性(只针对光子)等的行为。在量测前,物体的波函数可表示其量测结果为不同值的几率,但量测后波函数塌缩,因此结果只有一个值。量测问题在量子力学中的意义是量子力学的基本未解问题之一。

Summary: 度量是指对于一个物体或是事件的某个性质给予一个数字,使其可以和其他物体或是事件的相同性质比较。度量可以是对一物理量(如长度、尺寸或容量等)的估计或测定,也可以是其他较抽象的特质。