Körperphysik: Motion to Metabolism
In der vorangegangenen Berechnung haben wir eine Herzfrequenz von 80 BPM verwendet, was eine Annäherung und keine tatsächliche Messung oder Berechnung war. Daher ist unsere Antwort nur eine Schätzung. Wir gehen jedoch nicht davon aus, dass jemand, der bis zum Erwachsenenalter lebt, auch nur annähernd 10x mehr oder 10x weniger Schläge bekommt als dieser Wert, so dass unsere Antwort innerhalb einer Größenordnung dessen liegt, was die meisten Menschen erleben. Kombiniert man mehrere bereits bekannte, leicht zu findende oder ungefähre Werte, um eine allgemeine Vorstellung davon zu bekommen, wie groß eine Antwort sein sollte, wie wir es gerade für die Schläge pro Lebenszeit getan haben, erhält man eine Schätzung der Größenordnung. Spielen Sie mit dieser Simulation, um das Schätzen von Größen mit Hilfe von visuellen Hinweisen zu üben.
Schätzung und Annäherung
Die Schätzung von Größenordnungen stützt sich oft auf Näherungswerte, daher werden die Begriffe Schätzung und Annäherung oft synonym verwendet. Zur weiteren Verwirrung trägt bei, dass Annäherung oft austauschbar mit Annahme verwendet wird oder dass Annäherung eine schnelle, grobe Messung mit einem hohen Grad an Unsicherheit beschreibt. Um die Klarheit zu maximieren, wird sich dieses Lehrbuch bemühen, die Begriffe gemäß der folgenden Tabelle zu verwenden.
| Begriff | Definition | Alltägliches Beispiel |
| Annahme | Unterschlagung einer Zusammenstellung von Daten, um die Analyse zu vereinfachen oder trotz fehlender Informationen weiterzugehen. Wissenschaftler geben Annahmen an, begründen, warum sie notwendig waren, und schätzen ihre möglichen Auswirkungen auf die Ergebnisse ab. | Meine Baumwollkleidung ist völlig durchnässt, also nehme ich an, dass sie keine isolierende Wirkung gegen das kalte Wasser hat. |
| Annahme
Annahme |
Aktuelles Ermitteln eines groben Wertes unter Verwendung von Vorwissen und Annahmen, aber nicht durch eine Messung zum Zweck der Bestimmung des Wertes. | Das Wasser fühlt sich kalt, aber nicht schockierend an, ähnlich wie ein Badesee mit 70 °F, also ist die ungefähre Wassertemperatur 70 °F. |
| Unsicherheit (dazu später mehr) | Betrag, um den ein gemessener, berechneter oder angenäherter Wert vom tatsächlichen Wert abweichen könnte. | 85 °F würden sich angenehm anfühlen wie das Schwimmbad der Universität bei 82 °F und 55 °F fühlen sich sehr kalt an, also ist + 15 °F meine Unsicherheit gegenüber 70 °F. |
| Schätzung der Größenordnung | Ergebnis der Kombination von Annahmen, Näherungswerten und/oder Messungen mit großer Unsicherheit, um eine Antwort mit großer Unsicherheit zu berechnen, die aber die richtige Größenordnung hat. | Auf der Grundlage bekannter Daten habe ich die Zeit bis zur Erschöpfung oder zum Bewusstseinsverlust auf 5 Stunden geschätzt (weniger als 50 Stunden und mehr als 0,5 Stunden). |
Metrische Präfixe
In Anbetracht der Tatsache, dass unsere Antwort auf die Anzahl der Schläge pro Lebenszeit nur eine Schätzung in der Größenordnung ist, sollten wir unsere endgültige Antwort runden, um weniger signifikante Zahlen zu haben. Sagen wir 3.000.000.000 Schläge pro Lebenszeit (BPL), oder drei Milliarden BPL. Etwas später in diesem Kapitel werden wir definieren, was wir mit „signifikanten Zahlen“ meinen, und auch mehr darüber sprechen, warum, wann und wie wir diese Art der Rundung vornehmen müssen. Für den Moment stellen wir fest, dass es ein wenig ablenkend und lästig ist, all diese Nullen auszuschreiben, also können wir, indem wir zählen, dass es neun Stellen vor der ersten Ziffer gibt, die wissenschaftliche Notation verwenden und stattdessen schreiben: 
BPL. Alternativ können wir auch ein metrisches Präfix verwenden. Das Präfix für 109 ist Giga (G), also können wir schreiben: 3 GBPL (gelesen als Gigabeats pro Lebenszeit). Die folgende Tabelle zeigt die gängigen metrischen Präfixe. Eine viel umfassendere Liste von Präfixen finden Sie auf der NIST-Website. Ein Vorteil der Verwendung metrischer Einheiten ist, dass die verschiedenen Größeneinheiten direkt durch Zehnerfaktoren aufeinander bezogen sind. Zum Beispiel ist 1 Meter = 100 cm und nicht 1 Fuß = 12 Zoll.
| Präfix | Symbol | Value | Example (some are approximate) | |||
| exa | E | 1018 | exameter | Em | 1018 m | distance light travels in a century |
| peta | P | 1015 | petasecond | Ps | 1015 s | 30 million years |
| tera | T | 1012 | terawatt | TW | 1012 W | powerful laser output |
| giga | G | 109 | gigahertz | GHz | 109 Hz | a microwave frequency |
| mega | M | 106 | megacurie | MCi | 106 Ci | high radioactivity |
| kilo | k | 103 | kilometer | km | 103 m | about 6/10 mile |
| hecto | h | 102 | hectoliter | hL | 102 L | 26 gallons |
| deka | da | 101 | dekagram | dag | 101 g | teaspoon of butter |
| – | – | 100 =1 | – | – | – | |
| deci | d | 10-1 | deciliter | dL | 10-1 L | less than half a soda |
| centi | c | 10-2 | centimeter | cm | 10-2 m | fingertip thickness |
| milli | m | 10-3 | millimeter | mm | 10-3 m | flea at its shoulders |
| micro | µ | 10-6 | micrometer | µm | 10-6 m | detail in microscope |
| nano | n | 10-9 | nanogram | ng | 10-9 g | small speck of dust |
| pico | p | 10-12 | picofarad | pF | 10-12 F | small capacitor in radio |
| femto | f | 10-15 | femtometer | fm | 10-15 m | size of a proton |
| atto | a | 10-18 | attosecond | as | 10-18 s | time light crosses an atom |