Главная Стандартизация Возникновение физических величин



Возникновение физических величин

Метрология - Стандартизация

возникновение физических величин

Единицы величин начали появляться с того момента, когда у человека возникла необходимость выражать что-либо количественно. Этим «что-либо» могло быть число предметов. В этом случае измерение было предельно простым, так как заключалось в счете числа предметов, а единицей был один предмет, или, как мы говорим, одна штука. Но дальше задача усложнилась, так как возникла необходимость определять количество таких объектов* которые не поддавались штучному счету — жидкостей, сыпучих тел и т. п. Появились меры объема. Эти меры были одновременно и единицами объема при измерении. Потребность измерения длины вызвала появление мер длины.

Первыми мерами длины были части тела человека: пядь, ступня, локоть, а также шаг и т. п. Эти меры были одновременно и единицами длины.

Массу вещества определяли по его весу. Различие между весом и массой установили тогда, когда обнаружили, что в разных точках земного шара вес одной и той же массы неодинаков и зависит от силы земного притяжения. Однако привычка отождествлять массу и вес, называть массу весом осталась до сих пор и является причиной многих недоразумений и ошибок, к чему мы еще, вернемся.

Кроме количественного определения свойств тела и веществ, возникла необходимость количественно характеризовать и про­цессы.

Так появилась необходимость измерять время. Первой единицей времени были сутки — смена дня и ночи.

На первом этапе своего развития единицы той или иной величины, как правило, были непосредственно связаны с мерами. Размер единицы измеряемой величины равнялся размеру величины,. воспроизводимому мерой. Но так как одна единица оказывалась неудобной для измерения и больших и малых размеров данной величины, применяли несколько единиц, находившихся в кратных и дольных отношениях между собой. Однако коэффициенты этих отношений были весьма различны.

Второй этап развития единиц был связан с развитием науки и прогрессом техники научного эксперимента. Было обнаружено, что свойства физических объектов, которые были положены в основу создания мер, воспроизводящих единицы величины, не обладают той степенью постоянства и воспроизводимости, которые требуются и науке, технике и других отраслях деятельности человека.    Второй этап характеризуется отказом от единиц величин, воспроизводимых природой, и закреплением их в «вещественных» образцах. Наиболее характерной для перехода от первого этапа по второму является история создания метрических мер. Начавшаяся с точных измерений «природной» единицы — длины меридиана Земли — она закончилась созданием вещественных, предметных эталонов единицы длины и массы — метра и килограмма.

Третий этап развития единиц физических величин явился следствием дальнейшего бурного развития науки и возросших требований к точности измерений. Выяснилось, что изготовленные человеком вещественные (предметные) эталоны единиц физических величин не могут обеспечить хранение и передачу этих единиц с той точностью, которая стала необходимой. Открытие новых физических явлений, возникновение и развитие атомной и ядерной физики позволили найти пути более точного и надежного воспроизведения единиц ряда физических величин, но третий этап не яв­ляется возвратом к принципам первого этапа. Отличие третьего этапа от первого — отрыв единиц физических величин от меры, от количественных характеристик свойств физических объектов, служащих для их воспроизведений. Единицы измерения остались в подавляющем большинстве такими, какими они были установлены на втором этапе. Характерным примером является единица длины — метр. Открытие возможности воспроизведения длины с использованием длины волны монохроматического света не изме­нило единицу длины. Метр остался метром, но использование длины световой волны позволило повысить точность его воспроиз­ведения на один десятичный знак.

Однако сейчас и такое определение метра не позволяет воспроизводить метр с достаточной для всех точностью. Новейшие достижения в области измерительной техники позволили воспроизводить метр с большей точностью. Поэтому на XVII Генеральной конференции мер и весов (1983 г.) было принято новое определение метра.

Перспективой развития метрологии в части единиц физических величин является дальнейшее повышение точности воспроизведе­ния существующих. Конечно, нельзя исключить возможность и необходимость установления принципиально новых единиц, новых физических объектов, которые могут быть открыты в дальнейшем. Во всяком случае для известных состояний и процессов новых единиц создаваться не будет. Описанный выше процесс развития единиц физических величин является только обобщенной схемой.

Есть немало исключений, но они, как говорится, только подтверждают правило. Переходы от одного этапа к другому по отдельным группам физических величин и даже по отдельным величинам совершались (и совершаются до сих пор) в различное время. В частности, единица массы в своем развитии пока остановилась на втором этапе: до сих пор наиболее точно она воспро­изводится вещественным эталоном килограмма — платино-иридиевой гирей.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Учёные первооткрыватели:

Адамс, Джон Кух

News image

Джон Кух А дамс (John Couch Adams; 5 июня 1819 — 21 января 1892) — британский математик и астроном, иностранный чл...

Глаубер, Иоганн Рудольф

News image

Иоганн Рудольф Глаубер (нем. Johann Rudolph Glauber) (1604, Карлштадт — 10 марта 1670, Амстердам) — немецкий алхимик, аптекарь и врач. Биография Глаубер ро...

Авторизация



Единицы измерений:

Гуфа (единица измерения)

News image

Гу фа (нем. Hube, Hufe) — используемая в 9-18 веках на территории германских государств единица измерения площади крестьянских наделов. Предполагалось, чт...

Метр в секунду

News image

Метр в секунду (м/с) — единица измерения скорости в СИ. Объект, движущийся со скоростью 1 м/с, преодолевает за секунду один ме...

Байт

News image

Байт (англ. byte) — единица хранения и обработки цифровой информации. Чаще всего байт считается равным восьми битам, в этом случае он...

Унция

News image

У нция (лат. uncia) — название нескольких единиц измерения массы, а также двух мер объёма жидких тел и одной единицы из...

Открыватели:

Жерве, Поль

News image

Поль Жерве (фр. François Louis Paul Gervais, 26 сентября 1816, Париж — 10 февраля 1879, Париж) — французский естествоиспытатель. Он изучал медицину и естествознание, был по...

Универсальный конвертер
Conversion Type:
Quantity:

converts to:

Construction Unit converter provided by: EcoLog Homes

Интересные факты:

Таблица Менделеева

News image

В конце августа 1875 г. в кабинет акад. Вюрца входит его ученик, молодой французский химик Лекок-де-Буабодран. н долго не решается об...

Эйнштейн и квантовая теория света

News image

Эйнштейн является одним из основателей новой, квантовой теории света и основателем теории относительности. Согласно квантовой теории свет представляет поток своеобразных ча...

О звуке

News image

Звук с давних пор считался одним из самых загадочных явлений природы. В самом деле, что порождает звук? Что заставляет его не...

Как происходит кристаллизация жидкости

News image

В настоящее время можно считать твердо установленным, что жидкость может затвердевать после ее охлаждения до температуры плавления только при наличии в ...

Атом и время

News image

Трудно себе представить более простое и вместе с тем более сложное понятие, чем время. Старая пословица говорит: «нет ничего в ми...

Ньютон и Марат о притяжении лучей света

News image

Что такое свет?— На этот вопрос Ньютон, очень много поработавший над изуче­нием световых явлений, отвечал так: свет — это поток бы...