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arcsec是弧秒吗?

杨大卫 中国物理学会期刊网 2023-03-06

|作者:杨大卫

(河北师范大学 )

本文选自《物理》2022年第11期



2022年第39届全国中学生物理竞赛复赛试题第二题以广义相对论的“引力透镜”为题材,贴近现代物理前沿,符合中国物理学会《全国中学生物理竞赛内容提要》,对启发当今高中生的学习兴趣很有帮助。


不过在题目所附的“物理常量1)和单位”中出现了这样一个物理教材未出现的单位“毫弧秒”,且注明:1毫弧秒 = 10-3×2π弧度/(360×3600)。这等于告诉学生,1弧秒 = 2π弧度/(360×3600) = 360°/(360×3600)= 1°/3600 = 1″。就此不少学生问老师,1″(1角秒)怎么成了1弧秒?有的老师回答说,“弧秒”是“角秒”的另一种称谓;有的老师则回答说,“弧秒”是度量角距离的单位,“角秒”是度量平面角的单位。甚至另有一些人联想到1″=1°/3600,就说1弧秒=1弧度/3600。各种说法,似是而非,不一而足。实际上,到底是怎么一回事呢?


第39届全国中学生物理竞赛复赛试题第二题


历史上,“弧秒”一词源于对英文词汇arcsec(arcsecond)的误译,译者机械地以为arcsecond=arc+second=弧+秒=弧秒。


arcsec的规范译法应该是“角秒”,不是“弧秒”。同样arcminute要译为角分,不能译为弧分。因为若译成弧秒或弧分,进而就容易导致产生更大的误会,以为1弧分=1弧度/60,1弧秒=1弧度/3600。


弧度的英文是radian=radi+an,即radius(半径)的前四个字母与angle(角)的前两个字母并合而成。radian对应的中文词原译为“弪”(读jìng),它分别由“弧”和“径”的左、右偏旁组合而成2),意即与半径等长的弧所对的圆心角的大小为1弪。这种译法,信、达、雅三者兼具,就像“熵”字一样造得十分巧妙。可惜的是“弪”字比“熵”字略显生僻,用此称谓的人不多,大多数人都用“弧度”替代“弪”作为radian的译名。


“弧度”一词虽然通俗,但词不达意,且极易被误解,引发如“arcminute→弧分”、“arcsecond→弧秒”这样的错译;而“弪”字虽略显生僻,但成词雅致,且字义准确,不会引起误会。


在数学、物理学和天文学中,无论是对平面角,还是对角距离和角径,其小量的度量单位根本没有“弧分”、“弧秒”,而是用“角分(')”、“角秒(")”3)。之所以在分(或秒)字前加“角”字,是为了与时间单位“分(m)”和“秒(s)”相区别。如1'3"指某角的大小,而1m3s指时间间隔的长短。对极小角可有毫角秒(mas)甚至微角秒(μas)做单位,根本没有“毫弧秒”或“微弧秒”!



注:

1) 题中原称Gc为常数,现根据 CODATA(2018)、《物理学名词(2019)以及现行高中物理教材,称它们为物理常量。 

2) 虽说《唐文续拾 卷三》有“名,於我何有”的字句,但《康熙字典》、《辞源》和《古汉语字典》都未收入此字,《辞海》中虽有此字,但没有古文出处。这意味着近代造此字时,很可能与此古字无关。 

3) 弧度(rad)GB3100-1993《国际单位制及其应用》中仅有的两个SI助单位之一,它是[平面]角的度量单位。度、()分、()秒是GB3100- 1993中列出的可使用的非法定计量单位:[平面]角的单位。






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