측정(measure)

길이 단위들

우주 거리 단위들

파섹(parsec, PC)
parsec 이 단어는 1초의 시차에서 유래된 신조어다.(시차(parallax)와 초(second)의 두 낱말에서 머리를 따서 만든 말) 파섹은 천문학자들 사이에서 일상적으로 사용되는데, 이는 삼각도구법을 이용하여 별의 거리를 측정하는 관측자의 기본적인 기술을 암시하기 때문이다. 표준 시차는 관측하는 사람이 지구 궤도와 함께 움직이는 동안, 멀리 떨어진 대상의 방향으로 6개월 사이에 움직여간 위치 변화를 말한다. 1파섹의 거리에서 본 지구 궤도 반경이 1초각의 원호를 그리도록 표준시차를 정의하고 있다. 태양에 가장 가까운 것으로 알려진 별은 1파섹 이상에 위치해 있다.

광년(ly)
우리가 파악할 수 있는 성간 우주는 우주 거리와 빛의 여행 사이에 놓여 있는 관계에 근거한다. 우주에서 빛의 속도는 초당 3.00×108미터이다. 따라서 빛은 1년에 9.46×1015미터 움직여 가는데, 이는 대개 반올림으로 1016미터에 해당한다. 반올림을 하는 이유는 아주 소수의 우주 거리들은 반올림으로도 거의 실제적으로 아주 정확하게 잘 알려져 있기 때문이다.

천문단위(AU)
태양과 지구 사이의 평균 거리는 태양계를 관측하는 데 좋은 기본 직선이다. 이것은 궤도 중에서도 전형적인 길이를 하고 있다. 1AU=1.50×1011미터. (주:1파섹=3.258광년 =206,300AU. 성간이나 태양계 규모는 분명히 다르다. 은하들 사이의 거리는 메가파세크에 달한다.)

지구상의 길이들

마일, 리그(약 3마일)
이들은 지구 변경을 여행할 때, 바다에서 거리를 잴 때, 도시 사이의 거리에 적합한 단위들이다. 아무도 마일 단위로 옷감을 재거나 파세크 단위로 열차 선로를 측정하지 않는다.

야드, 피트, 미터
이들은 인간의 크기, 전하는 말에 따르면, 어떤 훌륭한 왕의 팔길이에 근거한 단위이다. 이들은 방, 사람, 트럭이나 배의 크기에 아주 잘 들어맞는다. 직조물들은 야드 상품이다. 미터는 다른 것보다도 보편적인 정의에  근거하고 있는데, 분명히 이것은 야드와 피트 단위를 밀어낼 의도로 만들어졌다. 이것은 지구의 크기와 관련되어 있다. 지구 둘레의 4분의 1은 정확히 107 미터 혹은 104킬로미터로 정의되었다. 1981년에 미터를 특정한 원자의 스펙트럼 선의 파장으로 아주 정확하게 정의하였다. 이것은 <크립톤 86원자의 2p10 준위와 5d5 준위 사이의 천이 과정에 해당하는 방사선의 진공에서 보이는 파장들 1,650,763.73개의 길이이다.>

인치, 센티미터 등등
손크기 정도의 작은 물건들에 사용하도록 만든 인간만한 크기의 단위들. 종이 크기, 가구, 모자들 혹은 파이.

라인(1/12인치), 밀리미터, 포인트
정교한 물건들에 쓰이는 작은 단위들은 상대적으로 현대에 만들어졌다. 17세기 프랑스나 영구에서 쓰인 라인은 몇 밀리미터이며, 인쇄공들의 활자 크기 단위인 포인트 측정 단위는 약 0.35밀리미터이다. 필름, 혹은 그와 같은 것들은 대개 밀리미터로 크기를 측정한다. 현미경의 선구자 안토 반 레벤후크는 길이를 비교하기 위해 거칠고 미세한 모래알을 사용하였다. 그는 미세한 모래알 백 개를 당시 쓰이던 일반적인 인치로 여겼다. 더 작은 측정 단위들은 일반적으로 현대 과학의 일부여서, 대개가 미터법이다.

원자거리

옹스트롬, 페르미
원자가 주요한 측정 대상이 되자, 새로운 더 작은 길이 단위들이 쓰이게 되었다. 스웨덴의 물리학자 안더스 옹스트롬은 한 세기 전에 태양 스펙트럼의 파장 측정법을 개척해 놓았다. 그는 자신이 얻은 결과를 겨우 10-10미터 길이에 해당하는 길의 단위로 표시하였다. 이 단위가 여전히 이 물리학자의 이름을 기념하면서 널리 쓰이고 있다. 원자는 몇 옹스트롬(Å)에 해당하는 크기이기 때문에 이 단위는 편리하다. 이런 유용한 전문어를 만들게끔하는 자극이 더 이상 없었던 것이 아니다. 이탈리아 물리학자 페르미의 이름을 딴 페르미 단위로 핵자들을 측정한다. 1페르미는 10-15미터와 같다.

각도와 시간

각도는 특히 천문학에서 미터법이 아닌 다른 단위로 측정되는데, 이 단위 체계는 이미 바빌론 시대부터 있었다. 원은 360도이다. 1도는 원호의 60분이다. 1분은 60원호초. 원호초는 대기 운동으로 흐릿해진, 별의 형상이 차지하는 가장 작은 각도이다. 이 책을 약 25마일 떠어진 곳에서 보게 되면, 약 1원호초로 보일 것이다.
시간 측정에서는 60제곱수를 고대 바빌로니아인들이 설형문자 형태로 사용하던 방식을 그대로 답습하고 있다. 일년은 365.25일이고, 하루는 24시간, 한 시간을 이루는 60분의 1분은 60초로 다시 나뉜다. 일년은 약 3.16×107초에 해당한다.

참고 : 10의 제곱수들, 필립과 필립스 모리슨, 찰스와 레이 임스 연구소, 민음사, 1996