Физикалық шамаларды өлшеудің абсолюттік жүйесі

Соңғы екі ғасырдың ғылым қызу жүрді қарқынды саралау ғылыми пәндер. Физика басқа классикалық динамиканың Ньютон пайда болды электродинамика, аэродинамика, гидродинамика, термодинамика, физика әр түрлі агрегаттық күйлерін, арнайы және жалпы салыстырмалық теориясы, кванттық механика, және тағы басқалар. Произошла тар мамандануы. Физика гомогенді бір-бірін түсіну. Теориясын суперструн, мысалы, түсінеді, тек қаншалықты сот адам әлемде. Үшін кәсіби талдай теориясы суперструн керек тек теориямен суперструн, қалғаны жай ғана емес, жеткілікті уақыт. Бірақ ұмытуға болмайды, бұл соншалықты әр түрлі ғылыми пәндер зерттейді бір физикалық шындық – материя.

Ғылым, әсіресе физика, жақын отыр сол шебі, қашан одан әрі дамыту арқылы ғана интегралдау (синтез) әр түрлі ғылыми бағыттар. Қарастырылып отырған абсолюттік жүйесі физикалық шамалардың өлшем – бірінші қадам осы бағытта. Айырмашылығы СИ халықаралық бірліктер жүйесі бар 7 негізгі және 2 қосымша өлшем бірліктері, абсолюттік жүйесінде өлшем бірліктері пайдаланылады бір бірлігі – метр (см. табл.). Көшу размерностям абсолютті өлшеу жүйелері ережелер бойынша жүзеге асырылады: (1.1) (1.2) Мұндағы: L, T және М – мөлшері, ұзындық, уақыт және массасын тиісінше » СИ » жүйесінде. Физикалық мәні өзгерістерді (1.1) және (1.2) тұрады (1.1) көрсетеді диалектикалық бірлігі, кеңістік және уақыт, ал (1.2) бұл массасын өлшеуге болады шаршы метр. Алайда, (1.2) – бұл емес, шаршы, біздің үш өлшемді кеңістік, ал, шаршы екі өлшемді кеңістік. Двумерное кеңістік осыған орай, үшөлшемді, егер үш өлшемді кеңістік үдетуге дейін жылдамдығына жақын жылдамдығы света. Сәйкес арнайы салыстырмалық теориясы, азаюына сызықтық өлшемдері қозғалыс бағытында, текше айналады жазықтық. Мөлшерлігі қалған барлық физикалық шамалардың негізінде белгіленген деп аталатын «пи-теорема» санайтын кез келген дұрыс арасындағы тәуелділік физикалық шамалар с — ге дейінгі дәлдікпен тұрақты безразмерного множителя сәйкес қандай да бір жеке заң. Енгізу үшін жаңа өлшемі қандай да бір физикалық шаманың керек: • таңдау формуланы қамтитын осы шамасын, оның мөлшері барлық басқа шамалар белгілі болса; • алгебраически табу келген формуласын білдіру осы шамалар; • алынған өрнек подставить белгілі мөлшері физикалық шамаларды; • орындауға талап етілетін алгебралық әрекет үстінде размерностями; • қабылдап алынған нәтиже ретінде искомую өлшемі. «Пи-теорема» мүмкіндік береді ғана емес, орнатуға мөлшерлігі физикалық шамаларды, бірақ шығаруға физикалық заңдар.

Қарастырайық мысал үшін міндет туралы гравитациялық тұрақсыздық. Бұл тек толқын ұзындығы дыбыстық ауытқу көрсетіледі көбірек біраз сыни маңызы бар қаланың, серпімділік күшінің (газ қысымы) күйде қайтаруға бөлшектер ортасының бастапқы жай-күйі. Талап етіледі орнату арасындағы тәуелділік физикалық шамалар. Иеміз физикалық шамалар: • ұзындығы фрагменттері, олар ыдырайды біртекті шексіз протяженная сәрсенбі; • — ортаның тығыздығы; • а — дыбыс жылдамдығы, ортасында; • G — гравитациялық тұрақты. СИ жүйесінде физикалық шамалар болады өлшемі: ~ L ; ~ ; a~; G ~, және құрастырамыз өлшемсіз кешені: , мұнда: және — белгісіз көрсеткіштері дәрежелі. Ал, П айқындау бойынша шамасы безразмерная, онда аламыз теңдеулер жүйесін Шешімімен жүйесі болады: ; , демек, Қайдан табамыз: (1.3) Формула (1.3) дейінгі дәлдікпен тұрақты безразмерного множителя сипаттайды белгілі критерий Джинса. «Дәл мынадай формула . Формула (1.3) қанағаттандыратын размерностям абсолютті жүйесі физикалық шамалардың өлшем. Шынында да кіретін (1.3) физикалық шаманың мөлшерлігі бар: ~ ; ~ ; ~ ; ~ Подставив мөлшері абсолютті жүйесі (1.3), аламыз: Талдау абсолютті жүйесі физикалық шамалардың өлшем көрсеткендей, механикалық күш, тұрақты Планк, электр кернеуі және энтропия бірдей өлшемі: . Бұл заңдар механика, кванттық механика, электродинамика және термодинамика – инвариантны. Мысалы, Ньютонның екінші заңы мен заңы Үшін ом учаскесінің электр тізбектері бірдей формальды жазу: ~ (1.4) ~ (1.5) үлкен жылдамдықпен қозғалыс кезінде Ньютонның екінші заңы (1.4) жарияланған айнымалы өлшемсіз көбейткіш арнайы салыстырмалы теория: Егер осындай көбейткіш енгізілсін Ом заңы (1.5) , онда аламыз: (1.6) Сәйкес (1,6) Ом заңы жол береді пайда болуы сверхпроводимости, себебі төмен температураларда мәнге ие бола алады, жақын нөлге тең. Егер физика басынан бастап қолданды абсолюттік жүйесі физикалық шамалардың өлшем болса, онда ядро моделі болар еді предсказано алдымен теориялық, сосын табылған эксперименттік, керісінше емес. Көп әңгімелер жүргізіледі, туралы, жеделдетілген кеңейту Ғаламның. Өлшеу жеделдету кеңейту қазіргі заманғы техникалық құралдар мүмкін емес. Применим осы міндеттерді шешу үшін абсолютті өлшеу жүйесін жеке шамалар. Әбден әрине, болжауға жеделдету кеңейту Ғаламның қашықтығына байланысты арасындағы ғарыш объектілері мен жылдамдығын кеңейту Ғаламның . Шешім міндеттері жоғарыда айтылған әдіспен береді формула: (1.7) Талдау, физикалық мәнін формула (1.7) шеңберінен шығып талқыланған. Айталық тек, бұл дәл формула . Инвариантность физикалық заңдарды нақтылауға мүмкіндік береді физикалық мәні көптеген жеке ұғымдардың. Осындай бір «қараңғы» ұғымдарының – энтропия ұғымы. «Термодинамика механикалық жеделдету ~ сәйкес келеді, массалық тығыздығы энтропия ~, мұнда: S – энтропия; m – массасы. Алынған білдіру туралы куәландырады энтропию қарамастан, қолданыстағы жаздады болады ғана емес, есептеу және өлшеу.

Қарастырайық мысал үшін металл спиральную пружину, оны айтуға болады механикалық жүйесімен атомдар кристалдық тордың металл. Егер қысу пружину, онда кристалл торы деформируется жасайды серпімділік күшінің, олар әрқашан өлшеуге болады. Күш серіппенің серпімділік болады ең механикалық энтропией. Егер энтропию бөлуге массасына серіппелер, онда аламыз жаппай тығыздығы энтропия серіппелер, жүйе ретінде атомдар кристалдық торлар. Пружину ұсынуға болады) және элементтерінің бірі гравитациялық жүйесін, екінші элементі болып табылады біздің Жер. Гравитациялық энтропией мұндай жүйе болады, тартылыс күші, оны өлшеуге болады бірнеше жолмен. Қолдап, тартылыс күші массасына серіппе аламыз, гравитационную тығыздығы энтропия. Гравитациялық тығыздығы энтропия – бұл еркін түсу үдеуі. Ақырында сәйкес размерностями физикалық шамалардың абсолюттік жүйесінде өлшеу, энтропия газ – бұл күш, онда газ ауыр салмақ салынып отырмағанын айтамын қабырғасына ыдыс, ол жасалды. Меншікті газ бойымыздағы – бұл жай ғана газ қысымы. Маңызды мәліметтер туралы ішкі құрылымы элементар бөлшектер сүйене отырып, алуға болады инвариантности заңдар электродинамика және аэро-гидродинамика, ал инвариантность термодинамика заңдарын және ақпарат теориясының мүмкіндік береді толтыру жеке мазмұнымен теңдеулер теориясы. Абсолютті өлшеу жүйесі физикалық шамалардың жоққа шығарады кеңінен жаңылыстыруға туралы инвариантности заңы Кулон заңы мен бүкіл әлемдік тартылыс.

Массасының өлшемі ~ келмесе, зерделегенде электрлік заряд q ~ , сондықтан заңы бүкіләлемдік тартылыс сипаттайды өзара іс-қимыл екі сала немесе материалдық нүкте, кулон заңы сипаттайды өзара іс-қимыл екі өткізгіштің тогы, немесе окружностей. Пайдалана отырып, абсолютті өлшеу жүйесін физикалық шамаларды, біз таза формальды түрде шығарылсын атақты формуласын Эйнштейн: ~ (1.8) Арасындағы арнайы теориясы салыстырмалық және кванттық теориясымен жоқ еңсерілмейтін пропасти. Формуланы Планк болады да таза формальды: ~ (1.9) Болады және бұдан әрі көрсете инвариантность заңдар механика, электродинамика, термодинамика және кванттық механика, бірақ, қаралған мысалдар жеткілікті түсіну үшін, бұл барлық физикалық заңдар болып табылады жеке жағдайлары кейбір жалпы заңдар кеңістік-уақыттық өзгерістер болды. Қызығып осы заңдарда табады, олардың кітабында » автордың Теориясы, көпөлшемді кеңістіктер «. – М.: Ком-Кітап, 2007. Кесте Көшу өлшемдерді халықаралық жүйесінің (СИ) размерностям абсолюттік жүйесін (АЖ) физикалық шамалардың өлшем 1. Негізгі бірліктер Атауы физикалық шаманың Өлшемі жүйесінде Атауы физикалық шаманың СИ АС 1 2 3 4 Ұзындығы Метр, Салмағы Килограмм Уақыты Секунд электр тогының Күші Ампер Термодинамикалық температура θ Кельвин заттар Саны Моль жарық Күші Кандела

2. Қосымша бірлігін Жазық бұрыш Радиан Жалаңаш бұрыш Стерадиан 3. Туынды бірліктер 3.1 Кеңістікті-уақыттық бірлік Алаңы Шаршы метр Көлемі, Текше метр Жылдамдығы секундына Метр Жеделдету Метр секундке» шаршысында Жиілігі, Гц айналу Жиілігі Секунд минус бірінші дәрежелі Бұрыштық жылдамдығы секундке Радиан бұрыш жылдамдығы секундына Радиан шаршыға 3.2 Механикалық шаманың Тығыздығы куб метрге Килограмм инерция Моменті Кг/шаршы метрде Импульс Килограмм/метр секундына импульс Моменті Килограмм/шаршы метрде секундына Күш Ньютон күш Моменті Ньютон-метр Серпін күш-Ньютон-секунд Қысым Паскаль Беттік Ньютон метр Жұмыс, энергия Қуаты Джоуль Ватт Динамикалық тұтқырлығы Паскаль-секунд Кинематикалық тұтқырлық Шаршы метр секундке 3.3 Жылу бірлік жылу Саны Джоуль Меншікті жылу саны Джоуль килограмм Энтропия және жылу сыйымдылық θ -1 Джоуль арналған кельвин меншікті жылу сыйымдылық θ -1 Джоуль килограмм — кельвин жылу сыйымдылық молярлы L2MT-2N-1θ-1 L3 Джоуль арналған моль-кельвин Жылу өткізгіштік LMT-3N-1θ-1 Ватт моль-кельвин 3.4 Электр шамасының Тығыздығы электр тогының Ампер шаршы метрге Электрлік заряд Кулон электр зарядының Тығыздығы сызықтық Кулон метр Тығыздығы электрлік заряд поверхостная Кулон шаршы метр Магнитодвижущая күші I I Ампер магниттік өрістің Кернеулігі, L-1 I L Ампер метр Индуктивтілік L2 M T -2 I -2 L2 Генри Магниттік тұрақты L M T -2 I -2 L Генри арналған метр Магниттік моменті электр тогының L2 L4 I Ампер – шаршы метр Намагниченность L-1 I L Ампер метр Магнит кедергісі L-2 M -1 T 2 I 2 L -2 Ампер арналған вебер 3.5 Энергетикалық фотометрия Жарық ағыны J Люмен Освешенность L-2 J Люкс Ағыны, сәулелену L2 M ‘ T-3 Ватт Энергетикалық жарықтығы мен жарықтығы M T -3 Ватт шаршы метрге Энергетикалық жарықтығы M T -3 Ватт стерадиан шаршы метр Спектрлік тығыздығы энергетикалық светимости.

Добавить комментарий

Your email address will not be published.