1-3
物理學與測量
SI單位、科學記號、長度單位、時間單位、質量單位
1-3-2 時間的單位和測量
時間的測量含有兩個部分：一為「何時發生」，二為「經過多長」。任何週期性的運動或現象，都可取作為時間的測量基準。故由太陽之東昇西落及月亮盈虧等有週期性的自然規律中，首先產生了太陽日與陰曆月份的自然時間單位。
早期的時間公制單位是以平均太陽日為準。從第一天的正午到第二天正午所經歷的時間稱為一個太陽日，此段時間略大於地球自轉一周所需的時間（因為地球除了自轉外，還繞著太陽公轉）。恆星因在極遙遠處，所以每一個恆星日均維持為地球自轉一圈之時間
太陽日因季節不同而有些微變化（由於地球繞日之軌道為髓圓，在軌道上的每一位置，公轉速率不相同（克卜勒定律），故每一個太陽日並不等長），取一年太陽日的平均值，就是所謂的平均太陽日。將一個平均太陽日分成24小時，一小時分成60分，一分鐘分成60秒。因此時間的基本單位--「秒」，定義為一個平均太陽日的86,400分之一。
十五世紀時，長途海運的興起促使精密鐘錶及航海鐘的發展，這種發展使得時間的基本單位之界定日益重要。精密計時的裝置也逐漸出機械鐘錶、石英鐘錶、發展到最精確的原子鐘，其計時之誤差分別為：
機械鐘錶──每十年一秒、
石英鐘錶──每三十年一秒、
原子鐘──每二千年一秒。
精密的鐘錶是以恆星日經細分而得到標準秒，但由於月球繞地球引起之潮汐效應以及日地間之距離變動等因素之影響，地球自轉之速率並不穩定，再加上地球與恆星之距離也有變動，所以恆星日之時間標準的精確度只有千萬分之一。
今日的標準時間單位是「銫原子的某一特定輻射光波，振動9,192,631,770次所需的時間為一秒」，此一最精確的定義，於1964年經國際度量衡會議公佈採用，其誤差程度為十億分之一。原子鐘非常穩定，幾乎不受環境變化的影響，目前（1997年）所能達到的最佳精度，約每一千五百萬年誤差一秒，具有相當的恆定性。
相對論
長久以來人類始終認為時間是絕對的，但二十世紀初，愛因斯坦的相對論對它提出了質疑，現均已獲得了實驗的證實。其要點為：
相對於靜止者而言，移動中的鐘走的比較慢，而鐘移動的速度越接近光速，走的也越慢
鐘在重力越大處走的越慢。
由此看來家居重力大之星球，且經常乘坐太空船以光速邀遊寰宇的人，必能延年盎壽。
特殊時間長度計時
今日人類對時間長短之測量能力可小至10-15秒到大至數十億年，各種長短時間之特別測量方法，均有其特殊功用，
一般常見的石英電子錶是利用錶內石英晶體的高速振盪頻率來作為計時的基準，是相當精確的計時裝置。
用高速閃光攝影可以將一粒子彈穿透蘋果的短暫過程分割成為數個更短的畫面，使此一物理現象獲得更深入的了解。
對著緩慢動作之物體，如花草成長、開放與凋謝之過程，用曠時攝影法每隔一段時間攝取一張影片，最後再以電影速率放映之，可以在很短時間內看到數日或數月之動態變化。
考古學家、地質學家則使用放射性元素之衰變性質，來確定古董或岩石之年代；這些元素中大家比較熟知者為碳的同位素C14。由於樣品年代越久C14含量就越少，所以測量的年代在六萬年以上時，在大部份實驗室中均無法完成含量分析，必須借助於粒子加速器才能將它分離出來，最後測出C14及其衰變所生之C12的比例，就可根據放射性半衰期公式計算出樣品的年齡。
故對年代久遠之測量通常都選用半衰期較長的放射核種，如Rb87、K40均有數十億年之半衰期，測量這些放射核種在岩石中之比例，已經推算出地球年齡約為四十六億年。