物理量したい(siunitx

\usepackage{siunitx}

\qty{数量}{単位}
\unit{単位}

物理量は、数値は斜体(イタリック)、単位は立体(ローマン)で書くことになっています。 siunitxはそれを簡単に書くことができるパッケージです。

物理量(\qty)や単位(\unit)のほかに、数値(\num)、角度(\ang)、複素数(\complexnum)などのマクロが定義されています。 SI単位系はもちろん、\micro\nanoなどのSI接頭辞、\ohm\hertzなど組み立て単位なども定義されています。 ここには書ききれないのでtexdoc siunitxしてドキュメントを参照してください。

参考

physicsパッケージと一緒に使う場合は、\qtyコマンドが干渉します。 physicsパッケージは\pqtyコマンドで代用(というかこちらのほうが個人的に推奨)できるので、 次のように\qtyコマンドを\SIコマンドにしておきます。

\usepackage{physics}
\usepackage{siunitx}
\AtBeginDocument{\RenewCommandCopy\qty\SI}

物理量したい

SuperKEKBは周長が約\qty{3}{\km}の加速器です。
Belle II 測定器は重さが約\qty{1400}{\tonne}、縦横高さがそれぞれ約\qtyproduct{8 x 8 x 8}{\meter}の巨大な装置です。
\qty{7}{\GeV}の電子ビームと\qty{4}{\GeV}の陽電子ビームを衝突させ、大量のB中間子を生成します。

\qty{数値}{単位}コマンドで物理量をお手軽に表現できます。 単位は国際単位系(SI単位系)とその組立単位、また非SI単位系ですが慣習的に使っている単位などが利用できます。

注釈

過去の記事を読むと\SI\siコマンドを使っているものが多いですが、 v3からはそれぞれ\qty\unitが推奨コマンドになったようです。

電子ボルトしたい

% 単位名
\unit{\electronvolt}
\unit{\megaelectronvolt}
\unit{\gigaelectronvolt}
\unit{\teraelectronvolt}

% 省略した単位名
\unit{\eV}
\unit{\MeV}
\unit{\GeV}
\unit{\TeV}

「電子ボルト(eV)」は非SI単位系ですが、慣例的に利用してもよい単位のひとつです。 素粒子物理学で使うエネルギーの単位で、メガ(M)、ギガ(G)、テラ(T)の接頭辞と合わせることが多いです。 これらの接頭辞も含めて、話し言葉で使うような流れで表現できるようになっています。

組立単位したい

% メートル
\unit{m}
\unit{\meter}
\unit{\metre}

% キログラム
\unit{kg}
\unit{\kilogram}
\unit{\kilo\gram}

% 秒
\unit{s}
\unit{\second}

% アンペア
\unit{A}
\unit{\ampere}

% ニュートン
\unit{\newton}
\unit{kg.m.s^{-1}}
\unit{\kilogram \meter \per\second}
\unit[per-mode=symbol]{\kilogram \meter \per\second}

ひとつの単位に対して、表示するためのマクロは複数あります。 執筆時にソースが読みやすくなるように、使い分けるのがよいと思います。 詳しくはtexdoc siunitxしてドキュメントを参照してください。

指数したい

% 数式モードを使った場合
$6.02 \times 10^{23}$

% siunitxを使った場合
\num{6.02e23}

指数表示はe(やEdD)を使った方法で記述できます。 通常の数式モードに比べて、はるかに簡単です。

掛け算したい

% 数式モード
$1.6 \text{cm} \times 2.3 \text{cm} \times 3.4 \text{cm}$

% siunitx
\qtyproduct{1.6 x 2.3 x 3.4}{\cm}

\qtyproductを使って、連続する物理量の掛け算を表示できます。 数式モードの場合、掛け算の記号を表示するために\timesが必要ですが、siunitxの場合はx(エックス)でOKです。 また、単位を\textで書く必要もありません。

べき乗したい

% 2乗
\unit{m^{2}}
\unit{\square\meter}
\unit{\meter\squared}

% 3乗
\unit{m^{3}}
\unit{\cubic\meter}
\unit{\meter\cubed}

% N乗
\unit{\meter\tothe{N}}
\unit{\raiseto{N}\meter}

単位に2乗(\square)や3乗(\cubic)をつけるためのマクロも定義されています。 また、任意のべき乗を指定できるマクロもあります。

英語で物理量を説明するのに合わせて設計されているようで、 単位の前につけるか、後につけるか、マクロ名が変化します。