为什么不能说 20℃ 是 10℃ 的两倍？ - 白云龙 的回答

大家表达看法就好。

数学, 物理学, 温度, 热力学, 物理量, 白云龙

直接原因是数据类型不允许，根本原因是摄氏温度的比例在物理学没有意义……

一般来说，数据分四种，分别是 定类 、 定序 、 定距 和 定比 。

定类数据 ，指数字只代表类别，没有顺序，不能比大小，不能四则计算。

比如邮编，你不能说100086号是100000号+86号，也不能说100086比100085大，有100086号有100088号也不意味着一定有100087号；

定序数据 ，数字代表“序数”或者“等级”，有顺序，可以比大小，但不能四则计算。

比如等级，你可以说五星级宾馆比四星级宾馆等级高，但不能说三星级+二星级就是五星级，五星和四星的差和四星和三星的差也是不相等的，因而这种数据的运算是无意义的。

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，可以加减，不能乘除（但可以算平均值）。

比如摄氏温度，你可以说20℃比10℃高，且高10℃，但是不能说是两倍，或高一倍。

又比如时刻，你可以说两点比一点晚，且晚一小时，但不能说两点是一点的二倍。

定比数据 ，有绝对零点（0代表无），有顺序，可以比大小，数据差值和比例都有意义，可以四则运算。

比如开氏温度，你可以说20K比10K高，且高10K，而且20K是10K的二倍。

又比如时间，你可以说两小时比一小时长，且长一小时，而且两小时是一小时的二倍。

所以，从这个问题看，直接原因是摄氏温度是定距数据，所以不能计算倍数。

而摄氏温度是定距数据的根本原因，是温度这个属性的物理意义。

学过物理的都知道，只有在开氏温标下，温度的乘除运算是有意义的，比如“理想气体状态方程”。

所以，物理规律决定了摄氏温度是一个定距数据而不是定比数据，也决定了摄氏温度不能算倍数。

评论区有位朋友问了一个好问题：为什么在两杯水混合的时候，10K+10K≠20K？

这是另外一个问题，涉及到的概念对叫做“广延量”-“强度量”。

与物质量相关的量，我们称之为“广延量”。

它们的特征是拥有“加和性”，也就是部分之和等于全体。

比如质量、体积等，就属于“广延量”。

两个铁块放在一起，1kg+1kg=2kg。

相对的，与物质量无关的量，我们称之为“强度量”。

与“广延量”相对的，它们不具备“加和性”。

从量纲的角度考虑，通过两个“广延量”相除，我们就可以消去它们与物质的量的相关性，即“加和性”。

比如上文说的质量和体积，相除得到了密度，它就是“强度量”。

两个密度为1的东西放在一起（不混合），密度也仍是1。

至于温度，
其中， 。

显然的，力可加，面积也可加，这是两个“广延量”。

所以p是一个“强度量”。

无须赘述，v和n也是两个“广延量”。

而R是常量。

因此，从公式和量纲上考虑，T也是一个不具备可加性的“强度量”，这与实验结果相符。

当然，上述推论其实并不能说是温度之所以是“强度量”的根本原因，甚至有点倒因为果的意思。

更根本的原因要从大学物理入手——我们都知道温度是物体分子的平均动能的宏观表征（ ）

虽然动能是一个“广延量”，但是平均动能是除以物质的量得出的（ ），就变成“强度量”；

至于K，则也是一个常量。

所以从这种角度出发， 温度 和 分子平均动能 ，是同一个物理量在宏观和微观的一体两面，且 都 是“强度量”。

综上所述，因为 我们所谓的温度，实际是分子平均动能的宏观表现 ，因此是一个与物质的量无关的“强度量”，故不具备“加和性”。

所以，温度不能有1+1=2的算法。

但是这并不影响20K是10K的二倍。

啊，顺便一提，还有一点。

加和性只与量纲有关；而数据类型还与单位有关。

表征物理量、物理属性的那个 抽象概念 叫量纲——比如温度、长度。

而度量物理量、物理属性的 具体方式和基数 我们称之为单位——比如温度分摄氏度和开氏度；又比如长度中的海拔，也算是一种单位（制）。

所以只要是温度就都是无加和性的，但是属于定比还是定距取决于单位；

长度同理。

比如：

开氏温度是定比数据，无加和性；

摄氏温度是定距数据，无加和性；

一根棍子的长度是定比数据，有加和性；

一座大山的海拔是定距数据，有加和性。

夏日烟火蝉鸣: 众所周知，四杯25℃的水倒在一起就是100℃ (146 赞)

维以不永伤 -> 夏日烟火蝉鸣: 一个32岁的老婆，换两个16岁的女朋友😲 (99 赞)

sunxiaochen -> 维以不永伤: 4个八岁的吗 (30 赞)

维以不永伤 -> sunxiaochen: 你这思想很危险，得枪毙两次才行😲 (120 赞)

sunxiaochen -> 维以不永伤: 我是从你说的推过来的，16岁也是未成年啊😱 (8 赞)

海上悬崖 -> sunxiaochen: 但不是一定犯罪 (8 赞)

六指琴魔 -> 夏日烟火蝉鸣: 没有狗头保命，已经拉出去意大利炮伺候了，端碗意大利面祭奠一下吧 (9 赞)

北冥有鲲鹏 -> darkleafin: 美国人确实不严谨，当他们把25℃的水分成四份后，每份水的温度会变成6.25℃，合在一起依然是25℃😱😱😱 (32 赞)

荀且 -> sunxiaochen: 你这个得12年起步，最高死4遍 (9 赞)

eric: 从来没考虑过这个问题，受教了 (146 赞)

白云龙 -> eric: 不敢当…… (18 赞)

天眼涛: 知乎确实应该是让人看了问题下的答案后有所收获的，而不是一水的抖机灵跟无聊的段子 (125 赞)

Ryan Wang: 啊 五环 你比四环多一环～ (72 赞)

海淀黄撞 -> Ryan Wang: 哈哈哈哈哈哈哈

弄花香满衣 -> Ryan Wang: 这样说没问题。如果是大一环，就不行。😝 (19 赞)

Eric -> Ryan Wang: 学到了，这是定序 (2 赞)

知乎用户qhggSf: 标准答案一般的答案 (47 赞)

Henry Li: 做数据分析的人必须过来赞一下 (44 赞)

香脆腰果 -> Henry Li: 做spss的时候，老是搞不清爽这个分类😕 (3 赞)

Henry Li -> 香脆腰果: 这个回答我觉得写得还挺清楚的，现在能分清了吧🤭 (3 赞)

叫醒装睡的人: 这不是统计学的第一章的内容的么，在人均985的知乎，居然这么多人不不知道…… (33 赞)

Kevin Wayne -> 叫醒装睡的人: 毕竟不是所有专业的本科生都需要学统计学。 (69 赞)

雷电法王 -> 叫醒装睡的人: 我们数理统计不讲这个 (20 赞)

YXmind -> 叫醒装睡的人: 我也奇怪，这不就是统计讲的数据类型吗

知乎用户zBiqdI -> 叫醒装睡的人: 没吃过冰糖雪梨牛肉面，你配作人吗？ (6 赞)

很多人 -> 知乎用户zBiqdI: 牛啊。我要学怎么配饮料

weiqiaozhou -> 叫醒装睡的人: 这个很正常，那些基本的教育规律教育原则和教育方法，几十年前教育学教材上就写得清清楚楚了，可是大多数人是不会看的，只喜欢看什么《哈佛女孩XXX》、《好爸爸/妈妈/爷爷……胜过好老师》、《高考状元秘诀》之类的书。 (3 赞)

流浪在网上 -> 叫醒装睡的人: 学了，后面不用就又忘了😱

yuyu -> 叫醒装睡的人: 我们的医学统计学只学了定性资料，定量资料和半定量资料，不过大学物理倒是学了这个

剑气长: 这个就叫专业！查看图片 (40 赞)

去赞比亚吃恩希玛: 为啥这个回答那么少的赞 (33 赞)

白云龙 -> 去赞比亚吃恩希玛: 因为刚发·w· (16 赞)

ARAHITOGAMI -> 去赞比亚吃恩希玛: 因为答主不是为了让题主能看懂 (1 赞)

羽恬ba -> 白云龙: 那数轴上的点是什么类型的数据？

白云龙 -> 羽恬ba: 定距 (1 赞)

content -> 白云龙: 现在赞多了

薛定谔的狗狗: 远古知乎遗风[酷] (25 赞)

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