Реферат: Абсолютная система измерения физических величин
🛑 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Абсолютная система измерения физических величин
В последние два столетия в науке происходила бурная дифференциация научных дисциплин. В физике помимо классической динамики Ньютона появились электродинамика, аэродинамика, гидродинамика, термодинамика, физика различных агрегатных состояний, специальная и общая теории относительности, квантовая механика и многое другое. Произошла узкая специализация. Физики перестали понимать друг друга. Теорию суперструн, например, понимают лишь насколько сот человек во всем мире. Чтобы профессионально разбираться в теории суперструн, нужно заниматься только теорией суперструн, на остальное просто не хватит времени.
Но не следует забывать, что столь разные научные дисциплины изучают одну и ту же физическую реальность – материю. Наука, а особенно физика, вплотную подошла к тому рубежу, когда дальнейшее развитие возможно только путем интегрирования (синтеза) различных научных направлений. Рассматриваемая абсолютная система измерения физических величин – первый шаг в этом направлении.
В отличие от международной системы единиц СИ, имеющей 7 основных и 2 дополнительные единицы измерения, в абсолютной системе единиц измерения используется одна единица – метр (см. табл.). Переход к размерностям абсолютной системы измерения осуществляется по правилам:
Где: L, T и М – размерности длины, времени и массы соответственно в системе СИ.
Физическая сущность преобразований (1.1) и (1.2) состоит в том, что (1.1) отражает диалектическое единство пространства и времени, а из (1.2) следует, что массу можно измерять в квадратных метрах. Правда, в (1.2) – это не квадратные метры нашего трехмерного пространства, а квадратные метры двумерного пространства. Двумерное пространство получается из трехмерного, если трехмерное пространство разогнать до скорости, близкой к скорости света. Согласно специальной теории относительности, из-за сокращения линейных размеров в направлении движения, куб превратится в плоскость.
Размерности всех остальных физических величин установлены на основании так называемой «пи-теоремы», утверждающей, что любая верная зависимость между физическими величинами с точностью до постоянного безразмерного множителя соответствует какому-либо физическому закону.
Чтобы ввести новую размерность какой-либо физической величины, нужно:
• подобрать формулу, содержащую эту величину, в которой размерности всех других величин известны;
• алгебраически найти из формулы выражение этой величины;
• в полученное выражение подставить известные размерности физических величин;
• выполнить требуемые алгебраические действия над размерностями;
• принять полученный результат как искомую размерность.
«Пи-теорема» позволяет не только устанавливать размерности физических величин, но и выводить физические законы. Рассмотрим для примера задачу о гравитационной неустойчивости среды.
Известно, что как только длина волны звукового возмущения оказывается больше некоторого критического значения, силы упругости (давление газа) не в состоянии вернуть частицы среды в первоначальное состояние. Требуется установить зависимость между физическими величинами.
• - длина фрагментов, на которые распадается однородная бесконечно протяженная среда;
В системе СИ физические величины будут иметь размерность:
Из , и составляем безразмерный комплекс:
где: и - неизвестные показатели степеней.
Так как П по определению величина безразмерная, то получаем систему уравнений:
Формула (1.3) с точностью до постоянного безразмерного множителя описывает известный критерий Джинса. В точной формуле .
Формула (1.3) удовлетворяет размерностям абсолютной системы измерения физических величин. Действительно, входящие в (1.3) физические величины имеют размерности:
Подставив размерности абсолютной системы в (1.3), получим:
Анализ абсолютной системы измерения физических величин показывает, что механическая сила, постоянная Планка, электрическое напряжение и энтропия имеют одинаковую размерность: . Это означает, что законы механики, квантовой механики, электродинамики и термодинамики – инвариантны.
Например, второй закон Ньютона и закон Ома для участка электрической цепи имеют одинаковую формальную запись:
При больших скоростях движения во второй закон Ньютона (1.4) вводится переменный безразмерный множитель специальной теории относительности:
Если такой же множитель ввести в закон Ома (1.5) , то получим:
Согласно (1,6) закон Ома допускает появление сверхпроводимости, так как при низких температурах может принимать значение, близкое к нулю. Если бы физика с самого начала применяла абсолютную систему измерения физических величин, то явление сверхпроводимости было бы предсказано вначале теоретически, а уже потом обнаружено экспериментально, а не наоборот.
Много разговоров ведется об ускоренном расширении Вселенной. Замерить ускорение расширения современные технические средства не могут. Применим для решения этой задачи абсолютную систему измерения физических величин.
Вполне естественно предположить, что ускорение расширения Вселенной зависит от расстояния между космическими объектами и от скорости расширения Вселенной . Решение задачи изложенным выше методом дает формулу:
Анализ физического смысла формулы (1.7) выходит за рамки обсуждаемой проблемы. Скажем лишь, что в точной формуле .
Инвариантность физических законов позволяет уточнить физическую сущность многих физических понятий. Одно из таких «темных» понятий – понятие энтропия. В термодинамике механическому ускорению ~ соответствует массовая плотность энтропии
Полученное выражение свидетельствует о том, что энтропию, вопреки существующему заблуждению, можно не только вычислить, но и измерить. Рассмотрим для примера металлическую спиральную пружину, которую можно считать механической системой атомов кристаллической решетки металла. Если сжать пружину, то кристаллическая решетка деформируется и создаст силы упругости, которые всегда можно измерить. Сила упругости пружины будет той самой механической энтропией. Если энтропию разделить на массу пружины, то получим массовую плотность энтропии пружины, как системы атомов кристаллической решетки.
Пружину можно представить и одним из элементов гравитационной системы, вторым элементом которой является наша Земля. Гравитационной энтропией такой системы будет сила притяжения, которую можно измерить несколькими способами. Разделив силу притяжения на массу пружины, получим гравитационную плотность энтропии. Гравитационная плотность энтропии – это ускорение свободного падения.
Наконец, в соответствии с размерностями физических величин в абсолютной системе измерения, энтропия газа – это сила, с которой газ давит на стенки сосуда, в который он заключен. Удельная газовая энтропия – это просто давление газа.
Важные сведения о внутреннем устройстве элементарных частиц можно получить, исходя из инвариантности законов электродинамики и аэро-гидродинамики, а инвариантность законов термодинамики и теории информации позволяет наполнить физическим содержанием уравнения теории информации.
Абсолютная система измерения физических величин опровергает широко распространенное заблуждение об инвариантности закона Кулона и закона всемирного тяготения. Размерность массы ~ не совпадает с размерностью электрического заряда q ~ , поэтому закон всемирного притяжения описывает взаимодействие двух сфер, или материальных точек, а закон кулона описывает взаимодействие двух проводников с током, или окружностей.
Используя абсолютную систему измерения физических величин, мы можем чисто формально вывести знаменитую формулу Эйнштейна:
Между специальной теорией относительности и квантовой теорией нет непреодолимой пропасти. Формулу Планка можно получить тоже чисто формально:
Можно и далее демонстрировать инвариантность законов механики, электродинамики, термодинамики и квантовой механики, но рассмотренных примеров достаточно для того, чтобы понять, что все физические законы являются частными случаями некоторых общих законов пространственно-временных преобразований. Интересующиеся этими законами найдут их в книге автора « Теория многомерных пространств ». – М.: Ком Книга, 2007.
Переход от размерностей международной системы (СИ) к размерностям абсолютной системы (АС) измерения физических величин
3.1 Пространственно-временные единицы
Спектральная плотность энергетической светимости:
Название: Абсолютная система измерения физических величин
Раздел: Рефераты по физике
Тип: реферат
Добавлен 04:47:32 05 декабря 2009 Похожие работы
Просмотров: 312
Комментариев: 16
Оценило: 3 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно Скачать
Килограмм/метр в квадрате в секунду
Плотность электрического заряда линейная
Плотность электрического заряда поверхостная
Магнитный момент электрического тока
Энергетическая освещенность и светимость
Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.
Реферат: Абсолютная система измерения физических величин
Курсовая Работа На Тему Соціально-Економічні Причини Першої Хвилі Української Еміграції Кінця Xix - Початку Xx Століття
Курсовая Работа На Тему Рентабельность Предприятия
Автореферат На Тему Експериментально-Морфологічне Обґрунтування Виникнення Вторинних Кровотеч З Пошкоджених Основних Стовбурів Сідничних Артерій
Реферат: Водяные знаки понятие и виды
Сочинение Козге Урман 6 Класс На Татарском
Курсовая работа по теме Влияние личностных аспектов работников гостиницы на их взаимодействие с профессиональной средой
Курсовая работа по теме Создание веб-приложений с использованием современных ORM-фреймворков
Курсовая работа по теме Рынок труда как социальная среда распределения и обмена рабочей силы
Автореферат На Тему Оптимізація Зовнішньоторговельної Діяльності На Вітчизняному Фармацевтичному Ринку
Реферат: Стандартное отклонение как индикатор риска финансовых инструментов
Реферат по теме Производство шелковых тканей
Сочинение 3 Класс Дети Бегущие
Реферат На Тему Развитие Украинского Экспорта Металлопродукции В Страны Арабского Союза Чугуна И Стали
Реферат по теме Средняя школа в последние десятилетия Российской империи
Реферат: До и послеродовая гимнастика для женщин и гимнастика для ребенка первого года жизни
Видеоурок Подготовка К Сочинению Егэ 2022
Реферат по теме Герниопластика по Лихтенштейну
Экономика Организации Реферат
Где Должно Быть Содержание В Реферате
Сможет Ли Человек Жить Вне Общества Сочинение
Сочинение: Василий Быков. "Облава"
Реферат: Стратегия и тактика менеджмента и их влияние на успех организации
Реферат: Каучук, строение, свойства, виды и применение в профессии коммерсанта