除了厘米和米，还有什么是长度单位？

除了厘米和米，还有什么是长度单位？

一图胜千言，下面我用几张UML图告诉你目前主要有哪些长度单位，以及不同长度单位之间的关系。

（顺便说一句，UML是一种统一建模语言，不仅可以用于软件建模，还可以用于其他领域的建模。可以说，世界万物，基本都可以使用UML进行建模、描述和展示。）

我国的法定长度单位与国际单位制是一致的，即以“米”作为基本长度单位，再以一些十进倍数和分数导出其它单位。具体见下图。

上图中每一个单位都把中文名和英文符号展示出来了。两个单位之间使用了UML图的“聚合”关系连线，说明了两个单位之间的关系。例如：1米=10分米；1分米=10厘米；1毫米=1000微米；1仄米=1000幺米；1尧米=1000泽米；...... 以此类推。

下面简单介绍一下几个主要的长度单位。

“米”是国际单位制中的长度基本单位，符号为m。

“米”的定义起源于法国。1790年1米的长度定义为通过巴黎的子午线上从地球赤道到北极点的距离的千万分之一。1983年10月在巴黎召开的第十七届国际计量大会定义：米是1/299792458秒的时间间隔内光在真空中行程的长度。

厘米（centimeter）是国际单位制长度单位，英文符号是cm，等于一米的百分之一。

毫米（millimeter），又称公厘（或公釐），英文缩写mm。10毫米相当于1厘米，1000毫米相当于1米（此即为毫的字义）。

1微米的长度是1米的一百万分之一，是1毫米的一千分之一。通常用来计量微小物体的长度。微米的符号是μm（μ读作miu）。

微米是红外线波长、细胞大小、细菌大小等的数量级。头发丝的直径大约是40～50微米。单个细菌微生物用肉眼是根本看不到的，用显微镜测直径大约是5微米。

纳米（Nanometer，符号:nm），即为毫微米，台湾译奈米。1nm = 10^(-9) m。

氢原子直径约为0.1纳米。其他常见元素如碳、氧、铁等的原子直径在1~10纳米之间。对于更重的元素，原子的大小会显著增加，例如铅的原子直径约为12纳米。

飞米（又称费米，符号fm，英文：femtometre），常用于测量原子核级别的物质。相当于 10^(-15) 米。

原子核的直径大概是几fm到几十fm。质子直径约 1.6~1.7 飞米。

阿米(attometer或am)，1阿米相当于 10^(-18) 米，又称“渺米”。

夸克的半径大约为 0.43 阿米。

幺米，英文全称yoctometer，英文符号ym，也称为攸米、皆米，是公认的最小的长度单位。1幺米为 1ym = 10^(-24) m。

中微子大概就是这个数量级大小。

千米，俗称公里，英文用km（kilometre）表示。

兆米 (英文：Megameter，符号：Mm) 是一个很罕用的长度单位。

1兆米=1000千米=1000000米。

地球直径大约是 12.742 Mm。地球通过两极的周界是 39.94 兆米。

吉米(英文：Gigametre，符号：Gm)，又称京米，为 10^9 米。这个单位对于地理学来说太大，但在天文学上偶尔与天文单位一起被用作表示诸如行星及其恒星的距离。

太阳直径大约是 1.392 Gm。

太米（Terametre，符号Tm，又称垓米）是一个极其罕用的长度单位，1 太米 = 10^12 米。

土星和太阳之间的距离约 1.4 Tm。

泽米 （英文：Zettameter，符号：Zm）是一个很罕用的长度单位。

1泽米 = 10^18 千米 = 10^21 米 ≈ 100000光年。

和尧米（Ym）一样，泽米只有在研究一些天体之间的距离时才会用到。大麦哲伦星云距地球约 1.7 Zm。

尧米 (英文：Yottameter，符号：Ym，又称佑米) 是一个很巨大的长度单位。

1尧米 = 10^21 千米 = 10^24 米 ≈ 10^8 光年。

一般地，尧米只有在研究一些天体之间的距离时才会用到。天文学中的一座“长城”（CfA2 Great Wall）总长度约为 4.7 Ym（5亿光年）。

英制单位是一种源自英国的度量衡。英制长度单位以“英尺”为主单位，再以一些倍数和分数导出其它单位。具体见下图。

这个图中还是使用UML图的“聚合”关系连线，说明了两个单位之间的关系。除了英制的长度单位，另外还把国际单位中的“米”和“厘米”放在图中说明英制长度单位与国际长度单位之间的转换关系。比如：1英寸=2.54厘米；1码=0.9144米；1英里=1609.344米。

同样简单介绍几个主要的单位。

古英国时期因为没有国际公认的度量单位，所以人们往往使用自己的脚来测量实地的面积，久而久之，一种基于成年男子单脚的长度就被公认为英国等国家认可的标准度量衡。德国人出了一招，让最早从教堂出来的16个男子量出左脚的长度加在一起，再除以16，商就是一英尺（符号：foot）。

1 foot = 30.48 厘米 = 0.3048 米。

英寸的由来：英寸(inch，缩写为in)在荷兰语中的本意是大拇指，一英寸就是一节大拇指的长度。当然人的大拇指的长度也是长短不一的。14世纪时，英皇爱德华二世颁布了“标准合法英寸”，其规定为：从大麦穗中间选择三粒最大的麦粒并依次排成一行的长度就是一英寸。

弗隆（英语：furlong，furrow-long），也叫“浪”或“化朗”，长度单位，用作表示赛马途程距离，是指两头牛并排向前犁地且无需休息的最长距离。折合1/8英里。

臂，英制织造业传统量布长度单位，为行业专用单位。英语原词ell，另译“臂长”、“埃尔”、“厄尔”。为织造行业专用量布单位，使用范围有限，一般不与通用单位进行换算。1臂 = 0.875 米。

市制全称为“市用制”。1928年7月18日国民政府《中华民国权度标准方案》中规定的一种度量衡制度。

市制长度单位以“尺”为主单位，再以一些倍数和分数导出其它单位。具体见下图。

这个图中还是使用UML图的“聚合”关系连线，说明了两个单位之间的关系。除了市制的长度单位，另外还把国际单位中的“米”、“毫米”和“千米”放在图中说明市制长度单位与国际长度单位之间的转换关系。比如：1米=3尺；1毫米=3里；1里=500米=1/2公里。

同样简单介绍其中几个单位。

“尺”是市制长度的主单位。古代表示从手掌边缘到曲肘部的长度，或表示从脚踝到膝盖的长度。

“寻”的定义：成年男子跨出一步（左右脚各往前一次）为一寻。寻与主单位尺的换算，每个朝代都不一样：周代以八尺为一步，秦代以六尺为一步，唐代以后五尺为一步。

庹（tuǒ）的定义：成人两臂左右平伸时两手之间的距离，平均约为五尺。

顾名思义，就是主要用在天体之间距离的单位，见下图。

图中还是使用UML图的“聚合”关系连线，说明了两个单位之间的关系。同样还把国际单位中的“米”和“千米”放在图中说明天文长度单位与国际长度单位之间的大致转换关系，以便更好理解这些单位的量值。

简单介绍如下。

光行走一秒钟通过的距离叫“一光秒”（符号：ls）。一光秒接近30万公里。

地月距离约 1.2 光秒；地日距离约 497 光秒。

“光分”指在一分钟（60秒）的时间里，在自由空间以及距离任何引力场或磁场无限远的地方，一光子所行走的距离（符号：lm）。因此 1光分 = 60光秒。

地日距离约 8.2 光分。

光时（Light hour）是光于一小时在真空所行走的距离（符号：lh）。因此 1光时 = 60光分 = 3600光秒。

冥王星的公转轨道半径约为 5.473 光时。

“光年”是光在真空中传播一儒略年（365.25天，即8766小时）所经过的距离，符号：ly，约为 9.46×10^15 米。

离太阳系最近的恒星 比邻星(Proxima Centauri)距离地球约 4.25 光年。

一个“天文单位”指地球和太阳之间的平均距离，符号：AU。但是这个距离一直在变化。2012年8月30日第28届国际天文学联合会大会发表了B2决议，规定将天文单位的长度确定为149597870700米，不再是一个不断变化的数值。

例子：冥王星距离太阳 39.5 天文单位。木星距离太阳 5.2 天文单位。1光年 ≈ 63240天文单位。

秒差距（英文Parsec, 缩写pc）是天文学上的一种长度单位。秒差距是一种最古老的，同时也是最标准的测量恒星距离的方法。它是建立在三角视差的基础上的。以地球公转轨道的平均半径为底边，与所要测量的天体构成的三角形，以天体为顶点所对应的三角形内角。当这个角的大小为1秒时，则这个三角形的一条边的长度（即地球到这个恒星的距离）就称为1秒差距（由于1秒的角所对应的两条边的长度差异完全可以忽略，因此，这个三角形可以想象成等腰三角形）。由于距离越远这个角度越小，因此测量后取这个角度的倒数值表示天体的距离。

秒差距可用于测量邻近恒星之间的距离。如：比邻星距离地球约 1.30 pc。

等于一千个秒差距或是 3261.564 光年。可用于测量星系或星系团内部天体之间的距离。符号：kpc。

银河的中心距地球超过8千秒差距（26000光年）。仙女座星系距离地球约 780kpc（250万光年）。

用于测量邻近星系或星系团之间的距离。符号：Mpc。

最近的大星系团，室女座星团，距离地球约 16.5Mpc（5400万光年）。星系RXJ1242-11，观察到有一个类似于银河系的超大质量黑洞核心，距离地球约 200 Mpc（6.5亿光年）。

可用于测量类星体的距离。符号：Gpc。

武仙－北冕座长城（英语：Hercules-Corona Borealis Great Wall）是宇宙中一个由星系组成的巨大超结构，延伸大约有 3 Gpc（100亿光年）。

粒子视界（可观测宇宙的边界）的半径约为 14.0 Gpc（460亿光年）。

除了前面几大类长度单位，还有一些特殊用途的长度单位，汇总如下图。

上图中带颜色的单位是属于前面几大分类的，放在这里的目的是用作参照，以便更好地理解图中特殊长度单位的量值。

简单介绍如下。

我们在高中学过的传统经典物理学是连续的，这意味着仅仅描述一条直线，就需要动用一个数目无穷多的点集。而量子物理实际上是数码的，在量子力学中存在一个最小的尺寸，比它更小是不可能达到的，也就是普朗克长度（Planck length，简写Pl）。

普朗克长度等于普朗克时间乘以光速，数值约为 1.616×10^(-35) 米。是一个质子直径的10^20分之一。

埃（外文名Ångstrom或ANG或Å）是晶体学、原子物理、超显微结构等常用的长度单位，音译为"埃"，符号为Å（字母“A”顶上加个小圆圈），1Å=10^(-10)m，即纳米的十分之一。

它一般用于原子半径、键长和可见光的波长。譬如，氢原子直径约 0.5 埃，铀原子直径约 3.8 埃。

忽米（符号cmm）是十万分之一米，等于10微米，不常用，工厂中会用到。

丝米（符号dmm），是一种已经被废除的长度单位，1丝米=1/10000米。十忽为一丝，十丝为一毫。

海里（符号：n mile）是一种国际度量单位。它等于地球椭圆子午线上纬度1分（一度等于60分，一圆周为360度）所对应的弧长。1 n mile ≈ 1852 m，不同国家的数值略有不同。常用于航海距离单位。

航海上计量短距离的单位是“链”（代号Cable或Cab），1链为十分之一海里。

地径R⊕ ≈ 6371千米，指地球半径的距离。

月距LD ≈ 384402千米，指地球中心与月球中心之间的平均距离。

哈勃长度是宇宙论的距离单位，定义为光速与哈勃时间（138亿年）的乘积。它相当于42亿2800万秒差距或138亿光年(哈勃长度以光年表示的数值，依据定义，等同于哈勃时间以年表示的值)。

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