Методология

Эта страница описывает метод, стоящий за каждой цифрой на TransformUnits: откуда берётся каждый коэффициент пересчёта, какие величины точны по международному соглашению, а какие измерены, и в чём собственные ограничения сайта. Каждую цифру ниже можно проверить по указанному источнику.

От базовых единиц СИ к коэффициенту пересчёта

Международная система единиц (СИ) определяет семь базовых единиц -- метр, килограмм, секунду, ампер, кельвин, моль и канделу, -- из которых выводятся все остальные единицы. Коэффициент пересчёта между двумя единицами одной категории -- это отношение размера каждой единицы к базовой единице категории.

Пример расчёта: сколько метров в одной миле? Миля определена как ровно 1760 международных ярдов. Международный ярд был зафиксирован равным ровно 0,9144 метра международным соглашением о ярде и фунте, подписанным 1 июля 1959 года органами стандартизации Австралии, Канады, Новой Зеландии, ЮАР, Великобритании и США. Значит, 1 миля = 1760 × 0,9144 м = 1609,344 м -- точное значение, поскольку оба шага являются точными определениями, а не измерениями.

Каждый коэффициент на этом сайте строится тем же способом: единица прослеживается до опорной единицы своей категории (метр -- для длины и килограмм -- для массы, обе являются базовыми единицами СИ; литр -- для объёма, единица, допущенная к применению с СИ, но не являющаяся базовой единицей СИ; и так далее), после чего полученное отношение сохраняется с полной точностью. Округление, если оно происходит, применяется только при отображении результата, а не перед сохранением (см. раздел «Округление и точность» ниже).

Точно по определению или измерено

Не все метрологические величины обладают одинаковой степенью достоверности. Некоторые коэффициенты пересчёта точны по определению -- зафиксированы международным соглашением без какой-либо неопределённости. Другие являются или являлись эмпирическими измерениями с погрешностью.

Точно по определению: международный фунт равен ровно 0,45359237 килограмма, а международный дюйм -- ровно 25,4 миллиметра; оба значения зафиксированы международным соглашением о ярде и фунте 1959 года. С 20 мая 2019 года килограмм определяется через фиксацию постоянной Планка равной ровно 6,62607015 × 10^-34 Дж·с, что заменило собой физический прототип из платино-иридиевого сплава, определявший его ранее.
Измерено, а не определено: до 2019 года кельвин фиксировался объявлением тройной точки воды равной ровно 273,16 К. После пересмотра СИ в 2019 году кельвин определяется вместо этого через фиксацию постоянной Больцмана равной ровно 1,380649 × 10^-23 Дж/К, поэтому тройная точка воды больше не служит точной опорной точкой -- теперь это измеряемая величина с небольшой экспериментальной погрешностью. То, что раньше было определением, стало измерением, и наоборот.

Сайт, представляющий все цифры с одинаковой уверенностью, искажает собственные данные. Когда какая-либо величина на этом сайте является снимком реального, меняющегося показателя, а не фиксированным определением -- самый наглядный пример -- коэффициент выбросов углерода при производстве электроэнергии, -- это указывается явно, с источником и годом, а не подаётся как константа.

Почему температуре нужен сдвиг, а не только отношение

Пересчёты длины, массы и объёма -- это чистые отношения: умножаешь на один коэффициент, и нулевые точки уже совпадают. У температурных шкал нет общей нулевой точки -- 0°C -- это точка замерзания воды, 0°F -- другая точка, примерно на 32 градуса Фаренгейта ниже, а 0 К -- абсолютный ноль, качественно иное физическое состояние. Одно умножение не может согласовать шкалы с разными нулевыми точками; пересчёту, помимо отношения, нужен ещё и прибавляемый или вычитаемый сдвиг (аффинное, а не линейное преобразование). Именно поэтому температурные пересчёты на этом сайте вычисляются через кельвин как промежуточный шаг, а не через единое сохранённое отношение, как в остальных категориях.

Практическая реализация шкалы кельвина -- то, как на самом деле калибруется реальный термометр, -- определена Международной температурной шкалой 1990 года (МТШ-90), принятой Международным комитетом мер и весов. МТШ-90 задаёт ряд воспроизводимых опорных точек -- таких как тройная точка равновесного водорода и точка затвердевания серебра -- и стандартные интерполяционные приборы, например платиновые термометры сопротивления, для интервалов между ними, чтобы термометры, откалиброванные в разных странах, на практике совпадали друг с другом.

Округление и точность

Каждый сохранённый коэффициент пересчёта сохраняет полную точность числа с плавающей запятой двойной точности; в базе данных ничего не округляется заранее. То, что вы видите на экране, -- это решение об отображении, принимаемое при формировании страницы:

Результаты показываются с точностью до 8 знаков после запятой, с удалением завершающих нулей, так что результат отображается как «2.5», а не «2.50000000».
Очень большие результаты (1 миллиард и более) или очень малые (менее 0,000001) переключаются на научную нотацию, поскольку восемь фиксированных десятичных знаков в этом масштабе были бы либо нечитаемыми, либо обманчиво точными.
Результат, равный точно нулю, всегда отображается как «0».

Это правило отображения, а не утверждение о том, сколько из этих цифр действительно значимо для вашего конкретного расчёта. Результат, показанный с восемью знаками после запятой, не точнее результата с двумя знаками, если исходное значение было измерено лишь с точностью до двух значащих цифр -- оценка значащих цифр для конкретного расчёта остаётся за читателем, поскольку зависит от точности исходных данных, которую этот сайт знать не может.

Известные ограничения

Чётко указывать, чего этот сайт не делает, -- часть метода, а не что-то отдельное от него:

Выбросы углерода: категория пересчёта электроэнергии в CO2e использует единый средний мировой коэффициент выбросов, указанный с источником и годом на соответствующих страницах. Реальная углеродная интенсивность сети сильно различается по странам, структуре генерации и годам -- порой в десять и более раз между самыми чистыми и самыми «грязными» национальными энергосистемами. Относитесь к этой категории как к оценке порядка величины, а не как к замене показателя для конкретной страны или поставщика.
Кулинарные объёмы: категория объёма предлагает метрическую чайную ложку (5 мл) и метрическую столовую ложку (15 мл) -- меры, используемые в большей части мира, -- вместо общей «чайной ложки» или «чашки». Обычная американская чайная ложка (≈4,93 мл) и американская «законная» чашка (240 мл) не совпадают со своими метрическими тёзками, и молчаливое их смешение было бы хуже, чем их отсутствие.
Что этот сайт сознательно не предлагает: категория пересчёта вариабельности сердечного ритма (RMSSD ↔ SDNN) была удалена, а не опубликована с придуманным коэффициентом. RMSSD и SDNN -- разные статистические показатели одной и той же последовательности интервалов между сердечными сокращениями, и между ними нет фиксированного отношения; оно зависит от формы исходного сердечного сигнала, которая меняется от записи к записи. Публикация числового «пересчёта» между ними утверждала бы нечто ложное. См. соответствующую запись в журнале изменений об этом удалении.