一、單位符號(hào)和名稱的使用

單位符號(hào)和數(shù)字書寫的一般原則是第九屆國際計(jì)量大會(huì)(1948年，第7號(hào)決議)首次提出的，ISO、IEC和其他國際組織隨后詳細(xì)制定了規(guī)則。

因此，現(xiàn)在對(duì)于單位符號(hào)和名稱，包括詞頭符號(hào)和名稱及數(shù)量符號(hào)的書寫和使用，以及數(shù)量的值應(yīng)該如何表達(dá)，形成了一種普遍的共識(shí)。遵守這些規(guī)則和風(fēng)格習(xí)慣，其中最重要的在本文中做出介紹，以支持科學(xué)和技術(shù)論文的可讀性。

（一）單位符號(hào)

單位符號(hào)用正直字體打印，而不考慮周圍文本中使用的類型。它們是用小寫字母印刷的，除非其源自于一個(gè)專有名稱，則第一個(gè)字母是大寫字母。

第16屆國際計(jì)量大會(huì)(1979年，6號(hào)決議)通過一個(gè)例外，即允許“升”采用大寫字母L或小寫字母 l，以避免數(shù)字1(1)和小寫字母 l (el)之間可能的混淆。

如果使用一個(gè)倍數(shù)或分?jǐn)?shù)詞頭，則作為單位的一部分，并且放在沒有分隔符的單位符號(hào)之前。詞頭永遠(yuǎn)不會(huì)單獨(dú)使用，復(fù)合詞頭也從不使用。

單位符號(hào)是數(shù)學(xué)的字符實(shí)體而不是縮寫詞。因此，除了一句話結(jié)束之外，單位符號(hào)后不加句號(hào)，并且在一個(gè)表達(dá)式中既不能使用單位復(fù)數(shù)也不能混合單位符號(hào)和單位名稱，因?yàn)槊Q不是數(shù)學(xué)的字符實(shí)體。

在單位符號(hào)的乘積和商的形成中，通常應(yīng)用代數(shù)乘法或除法的規(guī)則。乘法必須用一個(gè)空格或一個(gè)半高（居中）點(diǎn)（?）表示，否則，有些詞頭可能會(huì)被誤解為單位符號(hào)。除法是由一條水平線，或由一個(gè)斜線(斜體筆畫，/)或負(fù)指數(shù)表示。當(dāng)幾個(gè)單位符號(hào)被組合在一起時(shí)，應(yīng)該注意避免含糊不清，例如使用括號(hào)或負(fù)指數(shù)。在沒有使用括號(hào)的情況下，任一給定的表達(dá)式中使用斜線不得超過一次，以消除歧義。

不允許使用單位符號(hào)或單位名稱的縮寫詞，例如：sec (要么s或秒second)， sq. mm (要么mm2或平方毫米)，cc (要么Cm3或立方厘米)，或mps (要么m/s或米每秒)。如SI手冊(cè)（第九版）前幾章所列的，對(duì)于SI單位和常規(guī)單位，使用正確的符號(hào)是強(qiáng)制性的，這樣就避免了數(shù)量上的歧義和誤解。

（二）單位名稱

單位名稱通常用正直字體打印，它們被當(dāng)作普通名詞。在英語中，單位名稱以小寫字母開頭(即使當(dāng)單位的符號(hào)以大寫字母開始)，除非在句子的開頭或大寫的材料中，如標(biāo)題。按照這個(gè)規(guī)則, 正確的拼寫單位名稱與符號(hào)°C是“攝氏度”(單位度degree用小寫的d開始，修飾語攝氏Celsius用大寫的C 開始，因?yàn)樗且粋€(gè)專有名稱)。

雖然數(shù)量的值通常用數(shù)字符號(hào)和單位符號(hào)表達(dá)，但如果由于某種原因，單位名稱比單位符號(hào)更恰當(dāng)，那么單位名稱應(yīng)該全部拼寫出來。當(dāng)一個(gè)單位名稱和倍數(shù)或分?jǐn)?shù)詞頭組合在一起時(shí)，詞頭與單位名稱之間不使用空格或連字符。詞頭和單位名稱的組合是一個(gè)單獨(dú)詞。當(dāng)導(dǎo)出單位的名稱是由單個(gè)單位通過乘法構(gòu)成時(shí)，要么用一空格，要么用一連字符來分隔單個(gè)單位的名稱。

（三）表示數(shù)量值的規(guī)則和樣式約定

1.一個(gè)量的值和數(shù)值以及量算法的應(yīng)用

量的符號(hào)通常是用設(shè)置為斜體字體的單個(gè)字母，盡管它們可能通過下標(biāo)、上標(biāo)或括號(hào)中的進(jìn)一步信息來限制。例如，C是熱容的推薦符號(hào)，Cm為摩爾熱容，Cm, p 為恒壓下摩爾熱容，Cm,V 為恒容摩爾熱容。

在許多標(biāo)準(zhǔn)參考文獻(xiàn)中都列出了量的推薦名稱和符號(hào)，例如：ISO和IEC 80000系列標(biāo)準(zhǔn)《量和單位》，國際理論與應(yīng)用物理學(xué)聯(lián)合會(huì)原子質(zhì)量和基本常量委員會(huì)紅皮書《物理學(xué)中符號(hào)、單位和術(shù)語》，以及國際理論和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)綠皮書《物理化學(xué)中的量、單位和符號(hào)》。但是，量的符號(hào)是推薦性的(與此相反，使用單位符號(hào)的正確形式是強(qiáng)制性的)。在特定情況下，作者可能希望使用自己選擇的符號(hào)表示一個(gè)量，例如：為了避免兩個(gè)不同量由于使用相同符號(hào)而產(chǎn)生沖突。在任何這種情況下，符號(hào)的含義必須清楚地說明。然而，無論是量的名稱還是用來表示量的符號(hào)，都不應(yīng)該意味著對(duì)單位的任何特定選擇。

單位符號(hào)被視為數(shù)學(xué)實(shí)體。將一個(gè)量值表示為數(shù)值和單位的乘積時(shí)，數(shù)值和單位都可以用平常的代數(shù)規(guī)則來處理。這個(gè)過程被描述為量算法的應(yīng)用或數(shù)量的代數(shù)。例如：等式p=48kPa可以等價(jià)地寫成p/kPa=48。把一個(gè)量和一個(gè)單位的商寫在一個(gè)表格標(biāo)題欄這種方法是習(xí)慣做法，以便表中的記錄是簡(jiǎn)單的數(shù)字。例如：速度平方對(duì)壓力的表可以格式化成如表1所示。

表1

p /kPa

ν² / (m/s)²

48.73

94766

72.87

94771

135.42

94784

坐標(biāo)軸也可以用這種方式標(biāo)記，以便刻度線只用數(shù)字標(biāo)記，如圖1所示。

圖1

2.量符號(hào)和單位符號(hào)

單位符號(hào)不應(yīng)用來提供關(guān)于量的具體信息，也不應(yīng)成為關(guān)于量的唯一信息來源。單位永遠(yuǎn)不會(huì)被更多關(guān)于量性質(zhì)的信息所限定，任何關(guān)于量性質(zhì)的額外信息應(yīng)該是附加在量符號(hào)，而非單位符號(hào)。

例如：最大電位差為Umax=1000V，但不是U=1000Vmax；硅樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w(Cu)=1.3×10?6，而不是1.3×10?6w/w。m=12.3g，這里m是質(zhì)量的符號(hào)；φ= 30°22′8″，這里φ是平面角量的符號(hào)。

3.規(guī)定量值的格式

數(shù)值總是放在單位之前，并總是用一個(gè)空格把單位和數(shù)值隔開。因此量值是數(shù)字和單位的乘積,空格被視為一個(gè)乘號(hào)(正如單位之間的空格意味著乘法一樣)。唯一的例外是平面角的單位符號(hào)度、分和秒，分別為：°，′和″,在其數(shù)值和單位符號(hào)之間沒有空格。

這個(gè)規(guī)則意味著，當(dāng)表示攝氏溫度t的值時(shí)，攝氏度符號(hào)°C之前是一個(gè)空格。例如：t = 30.2 °C,而不是t= 30.2°C或t= 30.2° C；

即使一個(gè)量值被用作形容詞時(shí)，在數(shù)值與單位符號(hào)之間仍要留一個(gè)空格。只有當(dāng)單位的名稱被拼寫出來時(shí)，普通的語法規(guī)則才會(huì)被應(yīng)用，這樣在英語中一個(gè)連字符就會(huì)被用來把數(shù)與單位隔開。例如：一個(gè)10千歐姆電阻（a 10 kΩ resistor），一卷三十五毫米膠卷（a 35-millimeter film）。

在任何表達(dá)式中，只使用一個(gè)單位，例如：l = 10.234 m，決不是l = 10 m 23.4 cm。這個(gè)規(guī)則的一個(gè)例外是用非SI單位表示時(shí)間和平面角的值。然而，對(duì)于平面角，通常最好采用小數(shù)除法。因此，除了在航海領(lǐng)域、地圖制作、天文學(xué)和從事測(cè)量很小角度之外，一個(gè)平面角量值會(huì)寫為22.20°而不是22°12′。

4.規(guī)定數(shù)字的格式與小數(shù)點(diǎn)標(biāo)記

用于分隔數(shù)字的整數(shù)部分和小數(shù)部分的符號(hào)稱為小數(shù)點(diǎn)標(biāo)記。在第22屆國際計(jì)量大會(huì)( 2003年，10號(hào)決議)之后，小數(shù)點(diǎn)標(biāo)記“應(yīng)該是在這行上的點(diǎn)或逗號(hào)?！彼x擇的小數(shù)點(diǎn)標(biāo)記應(yīng)該是相關(guān)上下文中的習(xí)慣標(biāo)記。

如果這個(gè)數(shù)在-1和+1之間，那么小數(shù)點(diǎn)標(biāo)記之前總是零（如：-0.234，不是-.234）。

在第九屆國際計(jì)量大會(huì)(1948年，7號(hào)決議)和第22屆國際計(jì)量大會(huì)(2003年，10號(hào)決議)之后，對(duì)于許多位數(shù)的數(shù)字，可以用一個(gè)窄空格將數(shù)字分為三個(gè)一組，以便于閱讀。在三個(gè)數(shù)字的組之間的空格中，既不插入用點(diǎn)也不插入逗號(hào)（如：43 279.168 29,不是 43,279.168,29）。然而，當(dāng)小數(shù)點(diǎn)之前或之后只有四位數(shù)字時(shí)，習(xí)慣上不使用空格分隔一位數(shù)字（如：3279.1683或 3 279.168 3任選其一）。以這種方式分組數(shù)字的做法是一個(gè)選擇的問題；在某些專門的應(yīng)用程序中，例如工程制圖、財(cái)務(wù)報(bào)表和由計(jì)算機(jī)讀取的腳本，并不總是遵循這種規(guī)則。對(duì)于一個(gè)表格中的數(shù)字，在一列中使用的格式不應(yīng)改變。

5.用量值表達(dá)測(cè)量不確定度

與一個(gè)量的估計(jì)值相關(guān)的不確定度，應(yīng)按照J(rèn)CGM 100:2008 (GUM 1995，有小修正)文件《測(cè)量數(shù)據(jù)的評(píng)估-測(cè)量不確定度表達(dá)指南》進(jìn)行評(píng)估和表達(dá)。與量x有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度由u(x)表示。下面的例子中給出了表示標(biāo)準(zhǔn)不確定度的一種簡(jiǎn)便方法:

mn=1.674 927 28 (29)×10–27 kg

mn在這里是量的符號(hào)(這里指中子的質(zhì)量)，括號(hào)中的數(shù)字是mn估計(jì)值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度數(shù)值，它指的是引用值的最后一位數(shù)字；在本例中u(mn)= 0.000 000 29 ×10?27kg。如果用擴(kuò)展不確定度U(x)來代替標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(x)，那么就必須聲明包含概率p和包含因子k。

6.量符號(hào)、量值或數(shù)字的乘法或除法

當(dāng)量符號(hào)相乘或相除時(shí)，可以使用下列任何一種方式：ab；a b；a?b；a × b；a/b；ba；a b?1。例如：力等于質(zhì)量乘以加速度F = ma。

當(dāng)量值相乘時(shí)，既可采用乘法符號(hào)×，也可使用括號(hào)，不能用一個(gè)半高（居中）的圓點(diǎn)，如：（53m/s）×10.2s或（53m/s）（10.2s）。數(shù)字相乘時(shí)，應(yīng)該使用乘法符號(hào)×，如：25×60.5，但不是25·60.5。

當(dāng)量值相除時(shí)，采用一個(gè)斜線和括號(hào)，以消除歧義。如：（20m）/（5s）=4 m/s；（a/b）/c不是a/b/c。

7.將量值表示為純數(shù)字

通常任何量Q的量綱是用量綱積的形式表示，如

量綱 Q = Tα LβM γ Iδ Θε Nζ Jη

上面等式中指數(shù)α, β, γ, δ, ε, ζ, η通常是小整數(shù)，可以是正數(shù)、負(fù)數(shù)，或?yàn)榱悖环Q為量綱指數(shù)。在量綱Q的等式中所有量綱指數(shù)都是零時(shí)，量綱Q=1。量綱為1的量又稱為無量綱量。單位1的量值簡(jiǎn)單地表示為數(shù)字，如：n = 1.51不是 n = 1.51×1，這里n是折射率的量符號(hào)。單位符號(hào)1或單位名稱“1”沒有明確顯示，因?yàn)镾I的詞頭符號(hào)既不能連接到符號(hào)1，也不能連接到名稱“1”上，所以10的冪被用來表示特別大或小的值。

同一類量的數(shù)量之比（長(zhǎng)度比、量分?jǐn)?shù)等），可以選擇用單位（m/m, mol/mol）去表示，來幫助理解數(shù)量的表達(dá)，也允許使用SI詞頭。如果這個(gè)（μm/m, nmol/mol）是可取的，與計(jì)數(shù)有關(guān)的數(shù)量沒有這個(gè)選項(xiàng)，它們只是數(shù)字。

國際公認(rèn)的符號(hào)%(百分比)可以與SI一起使用。使用時(shí)，一個(gè)空格將數(shù)字和符號(hào)%分隔。應(yīng)該使用符號(hào)%，而不是名稱“百分比”。然而，在書面文本中，符號(hào)%通常表示“百分之一”的含義。不得使用諸如“質(zhì)量百分比”、“體積百分比”或“物質(zhì)的量百分比”等用語，關(guān)于量的額外信息，應(yīng)該在量的描述和符號(hào)中傳達(dá)。

術(shù)語“ppm”意味著10?6相對(duì)值，或1/106，或百萬分之一。這與百分?jǐn)?shù)的意思類似。術(shù)語“十億分之一”和“萬億分之一”，以及它們各自的縮寫詞“ppb”和“ppt”也被使用，但它們的含義依賴于語言。因此，應(yīng)避免使用縮寫詞ppb和ppt（注：在講英語的國家，現(xiàn)在一般認(rèn)為10億是109，1萬億是1012；然而， 10億有時(shí)可能還被理解為1012，1萬億當(dāng)作1018?？s寫ppt有時(shí)也被讀為千分之一，添加更多的困惑）。

8.平面角、立體角和相位角

平面角和相位角的一貫SI單位是弧度，單位符號(hào)rad，而立體角的一貫SI單位是立體弧度（球面度），單位符號(hào)sr。

從一個(gè)公共點(diǎn)出發(fā)的兩條直線之間的平面角，用弧度表示，就是從這個(gè)公共點(diǎn)出發(fā)的半徑為r的直線掃過上述兩條直線之間的圓弧長(zhǎng)度s除以半徑向量的長(zhǎng)度，θ=s/r rad。相位角(通常被稱為“相位”)是任何復(fù)數(shù)的參數(shù)，它是正實(shí)軸與復(fù)數(shù)在復(fù)平面上的極坐標(biāo)表示的半徑之間的夾角。

一個(gè)弧度對(duì)應(yīng)s=r的角度，因此1rad=1。直角的度數(shù)恰好等于數(shù)π/2。歷史慣例是度?；《群徒嵌戎g的轉(zhuǎn)換遵從360°=2πrad的關(guān)系。注意這里借助于符號(hào)“°”的度不是SI單位。

立體角，用球面度表示，對(duì)應(yīng)于半徑r的一個(gè)球體表面積A 與該半徑的平方之比值，Ω = A/r2 sr。一個(gè)球面度對(duì)應(yīng)于A = r2的立體角，因此1 sr= 1。

單位rad和sr分別相當(dāng)于兩個(gè)長(zhǎng)度之比和兩個(gè)長(zhǎng)度的平方值之比。但是，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)是，rad和sr只能用于表示角度和立體角，而不能表示長(zhǎng)度和長(zhǎng)度的平方之比值。

注：當(dāng)1960年第11屆國際計(jì)量大會(huì)批準(zhǔn)國際單位制（SI）時(shí)，創(chuàng)建了一種輔助單位以適應(yīng)弧度和球面度，數(shù)十年后，國際計(jì)量大會(huì)決定：（1）在國際單位制中解釋輔助單位，換句話說弧度和球面度作為無量綱導(dǎo)出單位，其中的名稱和符號(hào)可以，但不需要，用于其他SI導(dǎo)出單位的表達(dá)式，是方便的；（2）消除單獨(dú)的輔助單位類別（1995年第20屆國際計(jì)量大會(huì)第8號(hào)決議）。（SI手冊(cè)第九版系列介紹之三）