「昆」有什么用？天文學家：這個我熟

2022年11月，第27屆國際計量大會通過決議，引入4個國際單位制數量級新詞頭ronna、ronto、quetta、quecto，分別表示10^27、10^-27、10^30、10^-30。前不久的2023年5月20日，新詞頭的中文名稱正式宣布，為：容[那]、柔[托]、昆[它]、虧[科托]，分別表示10^27、10^-27、10^30、10^-30。

日常生活中，當我們看到一個非常大的數字時，往往會形容「這真是一個天文數字」。天文學上涉及的一些物理量，如果用常用的單位去表述，的確是一件相當費勁的事情。而如今在新詞頭的加持下，天文數字也可以較為方便地使用普通單位表達了。

天文學上表示空間距離時習慣使用三個單位：天文單位、光年和秒差距，其中天文單位常用于表示太陽系內天體之間的空間距離，例如木星到太陽的距離約5.2天文單位（合7.8億千米）。而出了太陽系，即便是用天文單位表示距離也顯得力不從心：最近恒星（太陽除外）的距離用天文單位表示大約是26.6萬天文單位，但如果用另外兩個單位就可以更簡潔：4.2光年或1.3秒差距。天文學上一般涉及到的最大長度是可觀測宇宙直徑，這相當于930億光年或285億秒差距。現在有了新詞頭，可觀測宇宙的直徑還可以表示為0.88容米。

可觀測宇宙指目前理論上能夠探測到的最大宇宙空間︱Wikipedia

如果描述天體的質量，則更能體會到新詞頭帶來的便利。對于質量來說，天文學上沒有設置專用的質量單位，而是習慣使用地球質量或者太陽質量作為基本單位，對于不熟悉地球質量和太陽質量的人來說，就很難將天體質量通過常用單位與其他物體建立比較。

在這一次詞頭中文名的發布會上，也拿了地球質量作為例子：用普通的科學記數法表示是6×10^27克，如果用上最新的中文詞頭，就可以寫成6容克。類似的，月球的質量可以表示為約0.07容克，火星質量約為0.6容克，木星質量約1.9昆克，或1.9容千克。太陽的質量是1.99昆千克，不難發現太陽質量是木星的1000倍。

通過新單位制詞頭，我們還可以更方便地借助生活場景理解天體的質量，例如，如果將地球質量比作最輕薄的手機殼（6容克→6克），那么木星的質量就相當于一臺筆記本電腦（約2千克），而太陽的質量與小汽車相當（約2噸）。

相信有讀者會不自覺好奇是否有天體的質量可以表示為2.5昆或1昆。太陽的質量大約為2昆千克，1.25倍太陽質量的天體的質量就是2.5昆千克，符合這一條件的代表天體是接近錢德拉塞卡極限的白矮星。

錢德拉塞卡指出白矮星存在質量上限，約為1.44倍太陽質量︱Google

最近《自然》雜志在線刊發的一篇論文中，中國天文學家研究了一顆距離約3000光年的恒星LAMOST J1010+2358，這顆恒星的特殊金屬豐度特征揭示了他的前身星很可能是一顆生對不穩定性超新星，間接證明了第一代恒星的存在。巧合的是這顆恒星的質量大約為0.5倍太陽質量，即1昆千克。

LAMOST J1010+2358在光學波段的圖像︱SDSS/NAOJ

最后插播一則彩蛋，考慮到電子質量為0.9柔克，太陽質量與電子質量的比值也可以表示為2.2昆昆（2.2×10^60）。

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