结合“量”在使用中的表示方法,指出“量”描述的是物理变量时,其符号一般用斜体表示;描述的是物理状态时,一般用正体表示;描述的是专有或整体概念时,一般用大写表示;描述的是普通或局部概念时,一般用小写表示。同时,还给出用黑体表示的一些特殊情形,并指出使用中需要注意的一些问题。
0 引言
在科技论文中,对“量”的描述一般采用外文字母(包括英文、希腊等字母)表示,而外文字母有大小写、黑白体、正斜体之分,同一字母的大小写、黑白体、正斜体的表示方法不同,其所表示的含义亦不相同,有时同一字母其表示方法完全一样,但是在不同场合或与不同的其他字母进行组合,其所表示的含义亦各存差异。例如,质量m,长度单位米m,词头m(毫,表示1×10-3,如毫米mm,毫秒ms);力(偶)矩M,质量量纲M,词头M(兆,表示1×10-6,如兆帕MPa,兆瓦MW)。鉴于外文字母表示量的复杂性,并考虑到国际交流的要求,国家技术监督局于1993年12月27日发布了中华人民共和国国家标准GB 3100~3102—93,并于1994年7月1日起实施。自此,全国出版行业都在努力执行这一国家标准。但是由于历史与现实等多方面的原因,执行情况的发展很不平衡,还存在着诸多的问题,在量和单位的使用中与国家标准的规定还有一定的差距。本文主要讨论应用中常遇到的一些问题,这对提高论文质量和论文编辑、校对水平提供一定的帮助,并方便作者和读者之间有效交流。
1 “量”的表示方法
量分为物理量和非物理量。国家标准[1]中所规范的量都是物理量,每一个量都有一个名称和符号,一般还给出了识别性的定义。用于定量描述物理现象的量为物理量,而日常生活使用的量为非物理量。物理量使用的单位是法定计量单位,非物理量使用的是一般量词。通常在科技文献中的“量”所表达的是确定的物理性质,与日常生活使用的非物理量有着本质
区别。
量可以表示为:量=数值×单位,公式左边的量采用其专属符号表示。如ρl= 8 kg/m,其中ρl为“线质量”的符号,kg/m为“线质量”的单位符号,8就是以kg/m为单位时“线质量”的数值。当选取不同的单位时,数值会发生变化,而量的符号不发生变化,这就表明作为数值和单位乘积的物理量与单位的选择无关,也即当选取不同的单位表达量时,量的大小(即量值)本身是不变的。在科技论文(如数学、物理等学科)中,方程式的描述证明、推导等过程,一般仅用量的符号来表示,这时可以认为量的单位统一由国际单位来表示。
“量”在使用过程中要符合国家标准,主要包括以下5个方面的内容要符合规范:①量的名称;②量的符号;③量符号的上、下标;④单位的名称;⑤单位的符号。一般来说,在科技论文中,应该能够准确使用了量、单位的名称、符号,并能准确表示其符号的正斜体、大小写、黑白体和字符种类。例如,表1为力学中部分常用的量的表示方法。
表1 力学中部分常用的量的表示方法
量的名称 量的符号 相应的单位名称 相应的单位符号
力 F 牛[顿] N
力矩 M 牛[顿]米 N·m
功 W 焦[耳] J
弹性模量 E 帕[斯卡] Pa
压力,压强 p 帕[斯卡] Pa
冲量 I 牛[顿]秒 N·s
时间,时间间隔,持续时间 t 秒 s
热力学温度 T 开[尔文] K
摄氏温度 t 摄氏度 ℃
传热系数 K 瓦[特] W
运动粘度 ν 二次方米每秒 m2/s
效率 η 一 1
下面,结合上述的几个方面的内容,进一步论述“量”在科技论文中的表示方法。
1.1物理状态用正体
这里所说的物理状态,是指其所表示的含义或数值等是不变的,或者是对某一状况的解析说明。应用外文字母表示物理状态时,外文字母一般用正体表示,例如:
1)罗马数字及表示顺序的字母:如Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,i,ii,v,a,b,c等。
2)表示具体数值的字母,如:π(3.1415926…),e(2.718…),i(i2=-1) 等。
3)单位:N(牛),m(米),kg(千克),Pa(帕),W(瓦),m/s(米/秒),m/s2(米/秒2),rad(弧度),J/(kg·K)(焦每千克开)等。
4)表示的是词头:M(106),k(103),m(10-3)和μ
(10-6)等。
5)各种确定运算符:+(加),(乘),(求和),(连乘),(积分),(偏微分),d (微分),δ(变分),lim(极限),max(最大值),ln(自然对数),T(矩阵转置符AT),Re(实部),Im(虚部)等。
6)量符号中除表示变量及坐标以外的上、下标字母,如法向加速度,其中的上标n (normal(法向)的第一个字母)用正体表示,对加速度a的解析, 说明是法向的加速度;边界条件壁面(wall)上的温度Tw中的下标w。
7)单个字母表示名称时采用正体。
1.2 物理变量用斜体
这里所说的物理变量,是指在不同条件下其含义或数值可变化的量或说明。应用外文字母表示物理状态时,外文字母一般用斜体表示,例如:
1)全部量符号,例如:直角坐标x,y,z;柱坐标,,,球坐标,,;;密度,速度v等。
2)变动性的量符号表示的下标,例如:;线密度,面密度等。
3)代表点、线、面等空间位置的量,例如:点C的加速度,点P,直线AB,横截面S等。
4)积分任意常数c用斜体,因为它虽然是常数,但其数值是不定的。
1.3 大写外文字母
大写外文字母主要用来表示广义专用的量或整体的量。正确理解本条目则可明白为什么不少来自普通名词的量或下标,在国标或行业习惯选用大写字母。例如:
1)来源于人名的计量单位符号的首字母,如:N牛[顿],J焦[耳],Pa帕,Hz赫兹,欧[姆],F法[拉],H亨[利],W瓦[特],V伏[特],C库[仑],S西[门子],K开
[尔文]等。
2)化学元素符号的首字母,例如:Cu(铜),Al(铝)等。
3)表示因数等于或大于10-6的SI词头符号,例如:M(10-6),G(10-9),P(1015)(peta)等。
4)一般表示整体量的要用大写字母,例如:面积A,集中力F,集中力偶M等。
1.4 小写外文字母
小写外文字母主要用来表示广义普通量或局部量。主
要有:
1)普通名词的物理量符号,例如:频率f,高度h,质量m,速度v等。
2)普通名词单位符号,例如:米m,秒s,弧度rad(量纲一),质量g等。
3)来自普通名词的运算符、函数,例如:cos,lim,min,d(微分),rot(旋度)等。
4)来自普通名词的上下标,例如:(绝对切向加速度),(钢steel的弹性模量)。
5)表示因数等于或小于103的SI词头符号,如:k(103),m(10-3),(10-6),p(10-12);
6) 一般表示局部量(包括来自普通名词表示局部量的下标),例如:分布力偶m,分布载荷q,分布压力p等。
1.5 用黑体表示的情形
1)黑正体:如实数集R、有理数集Q、自然数集N、整数集Z、复数集C等,由于这些量都有特定的意义,因此只需用正体
表示。
2)黑斜体:矩阵、矢量、张量(若干矢量的集合)用黑斜体表示。这是因为矩阵、矢量、张量有“集合”的属性,需要要用黑体表示;其亦是变量,同时需要用斜体表示。例如:刚度矩阵K,速度矢量v,直角坐标单位向量i,j,k。
2 值得注意的一些问题
1)一些确定运算符和表示具体数值的字母,需要用正体表示,如d (微分),(贝塔函数),i(i2=-1)等,这是其具有特定的含义;而当其以斜体的形式出现时,则其表示一般意义的变量,不再具有特定的含义。
2)表示物质酸碱度的pH值和表示材料硬度的HRC值可以认为是变量,但在使用中用正体表示,而不是用斜体表示。
3)量的符号一般为单个外文字母表示,但特征数的符号需用两个字母表示(这种符号一般以人名的前两个字母表示),如“欧拉(Euler)数”(Eu)、“韦伯(Weibo)数”(We)等。因此,在公式使用中为避免误解为两个量相乘,相乘的量之间需要加上乘号或采用1/4个汉字空隙,以示区别。
4)因数(factor)和系数(coefficient)的问题。一个量与另一个量成倍数关系时,若该倍数量纲为1时称为因数,如动摩擦因数;若k的量纲不为1时称为系数,如阻尼系数。
作者:黄锋 黄雅意 来源:科技传播 2014年23期