数の単位とMKSA単位系 SI接頭辞

質問

(1)数の単位について
数の単位ですが、数字を加算していくと、一から万、億、兆を経由して無量大数〔10の68乗〕に到達し、
9999無量大数9999・・・・9999という数字の次の数は無限になります。
日常生活では、せいぜい兆位の単位として使われず、学問でもせいぜい京〔10の16乗〕か 垓〔10の20乗〕までですよね。
予（予禾）〔10の24乗〕以降はほとんど使われる事はありません。
しかしその 予（予禾）以降も、12個もの単位が存在してますが、この単位は、どのような事に利用されているのでしょうか？

同じく小数点以下の単位も、せいぜい割、分、厘、毛、糸までしか使われず、
惚、微以降の単位は使われているのを見たこと無いです。
もし、使われているととしたら、どの様な事に使われているのでしょうか？

加算も小数点以下も、何か理由があってここまで、沢山の使われることがあまり無い数字の単位をつくったのですか？
(2)MKSA単位系 SI接頭辞 質量

なぜMKSA単位系の基本単位は、距離[m]、質量[kg]、時間[s]、電流[A]、温度[K]、物資量[mol]、光度[cd]
の７つに綺麗に纏められるんですか?どのような努力をしたんでしょうか?

(3)SI 接頭語はそれぞれ一体いつ何ために使うですか？

Y ヨタ 1E+24
Z ゼタ 1E+21
E エクサ 1E+18
P ペタ 1E+15
T テラ 1000000000000
G ギガ 1000000000
M メガ 1000000
k キロ 1000
h ヘクト 100
da デカ 10
d デシ 0.1
c センチ 0.01
m ミリ 0.001
μ マイクロ 0.000001
n ナノ 0.000000001
p ピコ 0.000000000001
f フェムト 0.000000000000001
a アト 1E-18
z ゼプト 1E-21
y ヨクト 1E-24

回答No.3

kon555 · ベストアンサー

(1)なぜここまで多くの数字の単位をつくった
　以前個人的に調べた限りでは、これらの単位は利用するために作ったというよりも、思考実験や宗教的な言い回しとして出現した語句に対して当てはめている、という方が正しいようですね。
　例えば宇宙を想像するときなど、単に「とても大きい」と表現するよりも既知の何かのX倍、と考える方がスケール感が出ます。
　そうして単位が建て増しのように増加していき、実用上無意味な範囲に入ったのでしょう。

(2)単位系
　例に挙げられているのはMKSA単位系ではないですね。これはSIの7単位です。いやほぼ同じものと言えば同じものなんですが。
「７つに綺麗に纏めた」というよりも「物理量の定義として(現在は)この7つがそれぞれ代替不可能な単位である」と言うべきかと。

　努力というか、経緯としてはSI系はメートル法の発展形なので、そちらの歴史を調べれば分かりやすいですよ。
　ザックリ言うと、まず国際的な流通が活発化した事により、世界で共通した物理量が必要になりました。日本では尺、英国ではフィート、のように個々の国ごとで単位が違うとやりにいからです。
　そうして諸々あって「長さ：メートル」と「重さ：キログラム」が決定しました。当初の１キログラムは「水１リットルの重さ」であり、水1リットルとは「1辺10 cm(0.1m)の立方体の体積」なので、この2つで単位としては完結していました。
　しかしその後科学の発展と共に、水の体積には「温度」が関わると分かり、温度も織り込まなければ単位として不完全であると分かり、温度が盛り込まれました。
　また長さについては現在「1秒の 299792458 分の1の時間に光が真空中を伝わる距離」ですが、つまり「秒」という時間の単位がなければ「長さ」が定義出来ない事が分かります。
　このようにして、物理学において必要な単位を足していった結果、現在の7単位が設定されています。
　つまり「７つに綺麗に纏めた」のではなく「７つ必要だ」という事です。
　なので今後、もしも科学の発展により新しい要素が発見された場合は増えます。

(3)接頭語の意義
　マラソンの距離は42.195kmで、4.2195kmでも421.95kmでもないんですが、421950000mmと書かれてしまうと、合ってるのか間違っているのか分かりにくいですよね。
　あまりに大きな(または小さな)数字は使いにくいのです。表記する上では指数で書いてもいいですが、口頭などでは接頭辞が便利なので、接頭辞が使われます。

回答No.2

kimamaoyaji

＞同じく小数点以下の単位も
ナノやピコは電子部品のコンデンサーの容量では頻繁に使われます。
また半導体でもナノプロセスと言われるようによく使われますし。
口につけるマスクも2.5ナノメートルの除去率99％などとうたっていますが？
それも不要だと？
0.000025糸の粉塵を99％除去のマスク？よりは
2.5塵の粉塵を99％除去のマスクの方が良いのでは？？

回答No.1

maiko04

使うだろうから作った→１０の何乗という表記が発明されて
使われなくなったのでは？

アボガドロ定数 (6.02×10^23）のように表記しますね。
垓〔10の20乗〕を使って6000垓と書きますか？

6.02×10^23の100万分の1は？と聞かれて答えられますか？
6.02×10^14と書いたほうが早くないですか？