
因为国际单位制是“科学单位制”和“工程单位制”互相妥协的产物。
其实在国际单位制正式确定之前,科学家更爱用的是CGS制(厘米、克、秒制),长度用厘米,质量用克,时间用秒,电学直接用静电定义法,库伦系数直接像牛顿定律一样取1,这样对实验室里的物理学来说很简洁,直到20世纪初科学家都在用厘米。
但是工程师用的就是另一套了。工程行业不可能用厘米、克这种小卡拉米作为基础,人家整天跟米、千克打交道。工程行业的电自然也不是静电荷,而是导线上的电流,所以用的是电磁学定义的安培。这套单位制叫米、千克、秒制(MKS)
很长时间科学家和工程师各用各的单位(这还不算海对面的英制遗老,那更落后,那是农业单位),造成了单位不统一。人类历史上最伟大的发明——国际单位制折中了双方的需求:既扶正了安培、千克这种工程师用顺手的“俗”单位,又用科学的方式把这些习惯性单位重新定义以适应科研工作的需要,解决工程单位模糊的问题。这项艰巨的工作直到2018年才完成。安培就是在这个过程中被重新定义了好几次。
这也可以解释为什么国际单位制里的基本单位是千克而不是克,只有它如此特立独行,出道就自带词头了——因为它也是被扶正的工程单位。
其实大家做物理题的时候就能感受到这种冲突:题干里给的数据都是厘米、克,而现在的物理公式都是用米制写的,导致算的时候一堆×10^-3,算完了还得把结果换回CGS制才顺眼。
不仅是物理学,数学界也有这种现象。圆周率π的定义是周长和直径的比值,这个定义明显就是从习惯来的,因为工程上能测出来的是直径。但是数学上是用半径定义圆,各种公式都用R来写,这就导致了一种拧巴,许多公式变得不必要地复杂化,充斥着2π、4π。
所以有些崇尚简洁的魔怔原教旨数学家力推用周长和半径的比值τ=2π来代替π把所有的公式重写一遍,但是并不是所有人都接受这个提议,毕竟不是所有的公式都会因此变得简洁,比如最经典的πr²。
