物理基礎、單位與測量

有效數字

有效數字是一個測量值中真正帶有資訊的位數,是你真正知道的,而不是憑空捏造的。如果你的尺只能量到毫米,把長度寫成 12.3 cm 是誠實的,但寫成 12.300000 cm 就是假裝擁有你其實沒有的精確度。有效數字是數字在悄悄告訴你它被量得多好。

計數規則:所有非零數字都算;夾在非零數字之間的零都算;前導零(如 0.0042 中的零)不算,它們只是定小數點的位置;小數點後的尾隨零要算。所以 0.0042 有 2 位有效數字,1.230 有 4 位。乘除時,答案保留與最不精確的輸入相同的有效位數;加減時,則對齊小數位。只在最後一步才四捨五入。

重點在於學術上的誠實:你的答案不可能比你的測量更精確。計算機從兩位數的資料算出 3.6666667 是在說謊;你應該報告 3.7。有效數字是不確定度的快速簡寫,不過完整的不確定度陳述(如 12.3 ± 0.1 cm)能提供更多資訊。

一個測得為 2.0 m 乘 3.14 m 的長方形,計算機顯示面積 6.28 m^2,但 2.0 只有兩位有效數字,所以誠實的面積是 6.3 m^2。

答案不會比最粗略的那個測量更精確。

尾隨零可能有歧義:「100 m」可能是 1、2 或 3 位有效數字。科學記號能消除疑慮:1.00 × 10^2 m 明確就是三位。

又称
sig figssignificant digits有效位數