科学では、観測や実験で得た数値から自然法則を明らかにします。
そのため、実験で得られる数値の「精度」や「誤差」を正しく取り扱うことが重要です。
自然法則を明らかにしようとする科学の世界においては、測定や記録が曖昧なままでは適切な議論ができません。
また、実験のためにと用意した重りの重さを測定する場合でも、誤差 1 g の測りで確認するのと、誤差 0.01 g の測りで確認するのとでは、精度が大きく違います。
例えば、100 gの重りを誤差 1 gの測りで測定した場合「99～101 gの間」、誤差 0.01 gの測りなら「99.99～100.01 g の間」となり、信頼できる有効な桁が異なります。
要するに、誤差 1 g の測りの測定結果は10の位の数字までしか信用できないのに対し、誤差 0.01g の測りの測定結果は小数第一位の数字まで信用できるわけです。
このように、どの桁までが誤差を含めて信頼できる数字かを示すのが有効数字です。
測定器具の精度に応じて、その桁数を判断して記録します。
小学校の算数の授業では「3.000ではなく、3と書くようにしよう」と習います。また、日常生活の範囲では、大雑把に数字を使っても問題はありません。
しかし、科学実験では信用できる桁数（正確な桁数）が重要となります。
例えば「3.00m」は有効数字が3桁、「3.000m」は4桁です。
前者は 1 cm 単位まで信用できる、後者は 1 mm 単位まで信用できる値であることを意味する表記となります。
このように、科学では、有効数字を使って、測定値の精度や信頼度を明示します。
また、科学的な計算では加減乗除ごとに適切な有効桁数に調整するというルールもあります。
以上のように、科学の世界における有効数字は、科学の精度と信頼性を保証する基礎的なルールです。
コメントを残す