Wissenschaftliche Notation
Als wissenschaftliche Notation (englisch: scientific notation) bezeichnet man die beiden Varianten moderner Zahlendarstellung:
die Exponentialdarstellung, auch traditionelle wissenschaftliche Notation genannt und die sogenannte ingenieurwissenschaftliche Notation (englisch: engineering notation).
- Die traditionelle wissenschaftliche Notation, die immer nur eine – von Null verschiedene – linksseitige Dezimalstelle duldet, wird im Artikel Exponentialdarstellung behandelt. Der Nachteil dieses Notationsformates ist, dass in der Praxis, die Ergebnisse meist "nachformatiert" werden müssen, um sie mit SI Symboleinheiten verwenden bzw. sie als Zahlen in Zillionen und Zilliarden ausdrücken zu können. Die ingenieurwissenschaftliche Notation führt diesen kleinen Rechenschritt gleich aus, weshalb sie sich zunehmender Beliebtheit erfreut.
- In der ingenieurwissenschaftliche Notation werden als Exponenten ausschließlich ganzzahlige Vielfache von 3 verwendet, also ganzzahlige Potenzen von Tausend, eben weil diese den genormten Größenordnungen mikro, milli, kilo, Mega usw. entsprechen. (Siehe Tabelle weiter unten.)
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Wissenschaftliche Taschenrechner
Die meisten modernen Taschenrechner können Zahlen automatisch in wissenschaftlicher Notation darstellen (Anzeige im Display: SCI). Bei sehr großen Zahlen oder sehr kleinen Dezimalfraktionen ist dies meist ohnehin nicht anders möglich.
Der Begriff wissenschaftliche Notation wird allerdings nicht ganz einheitlich verwendet, sondern sehr oft auch einfach – besonders im Englischen – synonym zur traditionellen wissenschaftlichen Notation – also zur Exponentialdarstellung – benutzt. Auf Taschenrechnern wird die hier besprochene Variante meist mit ENG (engineering notation) bezeichnet.
Wenn keine hochgestellten Ziffern zur Verfügung stehen, wird die folgende Schreibweise genutzt: aus 1018 wird 1 E18. Die Zahl 3 200 z. B. kann somit auch 3,200 E3 notiert werden. (Siehe auch Exponentialdarstellung)
Präzision im SI- und ENG-Format
Manchmal wurde sowohl den SI Größenordnungen als auch dem Ingenieurformat vorgeworfen, Zweifel an der Präzision der ermittelten Werte aufkommen zu lassen.
In der Tat gibt die Exponentialdarstellung auf sehr einfache und klare Weise die Präzision der Ergebnisse wieder; nämlich durch die Anzahl der nachstelligen Ziffern. Beispielsweise bedeuten die folgenden Ergebnissen: 5 E-4 m, 5,0 E-4 m und 5,00 E-4 m eben nicht das gleiche. Diese drei verschiedenen Ergebnisse müssten aber sowohl im SI- als auch im ENG-Format unterschiedslos auf 500 µm bzw. 500 E-6 m reduziert werden.
Nun sind auf nicht mehr als zwei Dezimalstellen ermittelbare Ergebnisse in der Wissenschaft ohnehin eher selten. Dennoch gibt es auch einen "schlauen Kniff", wie dieses scheinbare Manko des SI- und ENG-Formates aufgehoben werden kann. Die Ergebnisse werden einfach als Dezimalbrüche der übergeordneten Größenordnung angegeben. Im obigen Beispiel jeweils als 0,5 mm, 0,50 mm und 0,500 mm bzw. als 0,5 E-3 m, 0,50 E-3 m und 0,500 E-3 m. Die Angabe der Präzision ist wieder hergestellt.
Die auf drei Stellen genau bestimmte Lichtgeschwindigkeit von 0,300 Gm/s könnte ebenso problemlos dargestellt werden; dies auch, wenn es bekanntlich die Geschwindigkeit von einem Gm/s gar nicht gibt. Aber nota bene, kann die Lichtgeschwindigkeit seit 1983 eh gar nicht mehr gemessen werden. Es handelt sich hierbei um einen definierten Wert, von dem jetzt umgekeht das Längenmaß Meter abgeleitet wird.
Ingenieurwissenschaftliche Größenordnungen
| 10 N | Symbol | Name | Dezimalzahl | 1000 N | Zahlwort |
| 1024 | Y | Yotta | 1 000 000 000 000 000 000 000 000 | 10008 | Quadrillion |
| 1021 | <center> Z | Zetta | 1 000 000 000 000 000 000 000 | 10007 | Trilliarde |
| 1018 | <center> E | Exa | 1 000 000 000 000 000 000 | 10006 | Trillion |
| 1015 | <center> P | Peta | 1 000 000 000 000 000 | 10005 | Billiarde |
| 1012 | <center> T | Tera | 1 000 000 000 000 | 10004 | Billion |
| 109 | <center> G | Giga | 1 000 000 000 | 10003 | Milliarde |
| 106 | <center> M | Mega | 1 000 000 | 10002 | Million |
| 103 | <center> k | Kilo | 1 000 | 10001 | Tausend |
| 100 | <center> – | Einheit | 1 | 10000 | Eins |
| 10-3 | <center> m | Milli | 0,001 | 1000-1 | Tausendstel |
| 10-6 | <center> µ | Mikro | 0,000 001 | 1000-2 | Millionstel |
| 10-9 | <center> n | Nano | 0,000 000 001 | 1000-3 | Milliardstel |
| 10-12 | <center> p | Pico | 0,000 000 000 001 | 1000-4 | Billionstel |
| 10-15 | <center> f | Femto | 0,000 000 000 000 001 | 1000-5 | Billiardstel |
| 10-18 | <center> a | Atto | 0,000 000 000 000 000 001 | 1000-6 | Trillionstel |
| 10-21 | <center> z | Zepto | 0,000 000 000 000 000 000 001 | 1000-7 | Trilliardstel |
| 10-24 | <center> y | Yocto | 0,000 000 000 000 000 000 000 001 | 1000-8 | Quadrillionstel |