2倍应该怎么算

作者: 宋磊

曾经有人提出这样一个问题:我们可以说20厘米是10厘米的2倍,20克是10克的2倍,20年是10年的2倍,那么是否可以说20℃是10℃的2倍呢?

这里,涉及物理上的一个热力学问题。首先,0℃是没有温度吗?不是的。温度达到什么数值才算是没有温度呢?热力学上提到,所谓“没有温度”是指分子停止热运动时的温度,即“绝对零度”,记作0开尔文。而开尔文与摄氏度的换算关系是:摄氏度=开尔文-273.15。

因此,10℃是283.15开尔文,那么它的2倍就是566.3 开尔文,293.15℃。所以,10℃的2倍应当是293.15℃,并不是20℃。

再举个例子,在我国旧鞋码的标准中,如果鞋码是40码,那么它的2倍是不是80码呢?中国旧鞋码与厘米鞋码(中国新鞋码)的换算关系是:中国旧鞋码=厘米鞋码×2-10。

简单计算可知,40码的鞋子是25厘米,2倍是50厘米,即90码的鞋子。同理可以算出,20码的鞋子的2倍也不是40码的鞋子,而是50码的鞋子。

还有一个有趣的情况,0码鞋子的2倍是10码鞋子,因为0码鞋子是5厘米,2倍是10厘米,即10码鞋子。-2码鞋子的2倍是6码鞋子,因为-2码鞋子是4厘米,2倍就是8厘米,即6码鞋子。

为什么“厘米”作为鞋码的量词可以直接用乘法来计算倍数,而“码”作为鞋码的量词,却不可以直接用乘法来计算倍数呢?因为0厘米表示没有长度,而0码却不是没有长度。

这样,我们可以得出结论:只有当0表示没有的时候,才能用乘法进行倍数计算。数据可以分为4种,分别是定类数据、定序数据、定距数据和定比数据。

定类数据:数字只代表类别,没有顺序,不能比大小,不能进行四则计算。比如邮编,你不能说100086号是100000号加86号,也不能说100086比100085大,有100086号和100088号,也不意味着一定有100087号;再比如手机号码,你不能说131开头的号比136开头的号小,这只是人们对不同通信公司运营的号段进行规定。

定序数据:数字代表“序数”或者“等级”,有顺序,则可以比大小,但不能进行四则计算。比如等级,你可以说五星级宾馆比四星级宾馆等级高,四星级宾馆比三星级宾馆等级高,但不能说三星级宾馆加二星级宾馆就是五星级宾馆;你可以说初二年级比初一年级高一个年级,但是不能说初二学的知识就是初一学的2倍。

定距数据:没有绝对零点(0不代表无,通常只是一个分界值),有顺序,可以比大小,数据的差值有意义,但比例没有意义。比如温度,你可以说20℃比10℃高,且高10℃,但是不能说20℃是10℃的2倍;再比如时刻,你可以说2点比1点晚,且晚1小时,但不能说2点是1点的2倍;你也不能简单地说地震8级就是地震4级的2倍,因为从地理学上说,震级每增加一级,地震释放的能量是上一级的2倍。

定比数据:有绝对零点(0 代表无),有顺序,可以比大小,数据之间的差值和比例都有意义,可以进行四则运算。比如开氏温度,你可以说20K比10K高,且高10K,而且20K是10K的2倍;再比如时间,你可以说2小时比1小时长,且长1小时,而且2小时是1小时的2倍。

再回到开头的问题上,之所以不能说20℃是10℃的2倍,直接原因是数据类型不允许,摄氏温度是定距数据,所以不能计算倍数;根本原因在于摄氏温度的比例运算在物理学上没有意义。

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