Pull to refresh

Comments 142

(в магазине 2020 года) Пожалуйста, завесьте 6*10^34 молекул колбасы.
Эммм… 6*10^34 на 11 порядков больше постоянной Авогадро, или 200000 тонн для водорода, для белка…
… колбасный астероид, короче.
Оптовый покупатель.
Курёхин, создатель Ленин-гриба)
KI — газ? Или всё-таки атомы? ;)
А теперь вопрос: если единицы измерения будут определены через константы, то как отследить гипотетическое изменение констант? Откуда мы знаем, что они всегда будут абсолютно точно неизменны? Ну, понятно, что существенное изменение, так или иначе, проявится на макро-уровне, а вот что делать в случае небольших?
Баланс систем нарушится. Так и отслеживать. Вряд ли константы будут все одновременно меняться и пропорционально. Одна измениться в одну сторону, другая в другую и в результате взаимодействие частиц на микро или макроуровне будет другое. Иначе никак.
Отслеживается не по абсолютному значению, а по относительному. Поэтому отследить можно.
И до изменения эталонов единиц измерения константы были константами только по определению.
Если считать, что есть только пространство и время, через них можно всё остальное определять. Или хотя бы проверять. Массу там, или заряд.
И тогда определили бы всю систему единиц через пару фундаментальных констант.
Через другие константы же, очевидно.
Например, килограмм собирались определить через число Авогадро (сделав его константой по определению). Но тогда постоянная Планка будет «сборной» константой, и если одна из «базовых» констант изменится, изменится и Планка.
А смысл? Изменятся константы, изменятся и единицы измерения. Мы, как наблюдатели, этого не сможем заметить, так как изменимся вместе с ними
Для простых людей смысла нет, а учёным нельзя забивать на такое никак. Не зря же и сейчас константы пытаются измерить с наиболее возможной точностью.
Статья как всегда полна неточностей.

Главный смысл подобных изменений — уйти от физического эталона в пользу математического. Число никогда не поменяется, сколько его не храни.

На примере с килограммом. Сейчас число Авогадро определяется через массу, как количество атомов в 12 граммах углерода C12. Понятно, что по разному отвесив эти 12 грамм мы получим разные числа.

Сфера на первой фотографии справа от эталона килограмма это один из этапов способ зафиксировать килограмм.

Для этого:

  1. Сделали предельно точный и чистый материальный объект, весом ровно n кг (не обязательно 1)
  2. С помощью лазера измерили диаметр получившейся сферы. Измерение выполняется с помощью скорости света и времени, которые уже не привязаны к материальным эталонам
  3. Зная размеры сферы и изотопный состав, посчитали точное количество атомов в эталоне
  4. С помощью этого числа атомов уточнили число Авогадро
  5. Перевернули отношение: теперь уже килограмм определяется через уточненное число Авогадро
  6. Отныне килограмм не привязан к материальному эталону а определяется математически как вес ровно стольки-то атомов вещества эталона. Сам же эталон больше не нужен. При желании, в любой точке мира эталон можно воспроизвести, зная число атомов и точный размер сферы

По сути размер остается не важен.
Измерение времени привязано ко вполне материальному переходу в атоме, а расстояние — к не менее материальному электромагнитному полю. У нас нет доказательств, что на другом краю вселенной атомы цезия и ЭМП имеют ровно те же свойства, что и у нас.
«Складывается впечатление, что её значение было подобрано специально для того, чтобы во Вселенной возникла жизнь.» — опасные размышления.
Волков бояться — в лес не ходить. https://ru.wikipedia.org/wiki/Антропный_принцип
Такие размышления могут возникнуть только у человека, незнакомого с ошибкой выжившего, или, в данном случае — с ошибкой зародившегося.
систематическая ли она?
Конечно систематическая. Не-выжившие и не-зародившиеся никогда не являются наблюдателями после факта (не)выживания или (не)зароджения.
это к вопросу о парадоксе ферми.
Кстати да. Нет тут никакой ошибки. Это все свойства человеческого мышления — «Если значения констант такие, при которых вселенная и мы существуем, а чуть поменяй ничего не будет, значит это специально подобрано». Надо суметь развернуть восприятие на 180 градусов- «Других значений констант и быть не могло, так как ничего бы и не было, а так как „все есть“, то они такие какие есть и специально не подобраны иначе бы нас и вселенной просто бы не существовало».
Напомнила древний юмористический рассказ "Техзадание на создание мира".
«У килограмма говядины в продуктовом магазине та же масса, что и у этого особого куска»

Ага, мечты…
Как-то купил пару пачек сахарного песка по кило весом (написано) +\- 3 что ли грамма. И кухонные электронные весы. Дальше, думаю, можно не продолжать.
Ещё обидно, когда с Эквадора в Питер везут 100 тонн бананов, а привозят меньше 100 тонн.
Люди тут про высокие материи физики и вселенной рассуждают, а вы всё про недовесы в магазинах :)
речь про усушку, существуют нормы сколько % веса теряет продукт в процессе хранения, и не дай бог больше окажется, лишнее тотчас изымают, чтобы не нарушать отчётности.
Думаю, что xuexi имел ввиду не только осушку, но и разный вес в зависимости от местоположения, поскольку g не постоянно на всей поверхности шарика.
Хотя в этом случае вес должен будет увеличиться, т.к. Эквадор ближе к экватору, чем Санкт-Петербург.
Да, тоже заметил, что в данном случае бананы должны были ехать в Эквадор. Но откуда в Питере бананы? С Эквадора же. Так вот, а нельзя ли, сравнивая показатели в портах Эквадора и Питера вычислить какую-нибудь там гравитационную постоянную? А от неё уже всё остальное? Хотя опять же, упираемся в килограммы…
Отправляя из Эквадора, делите на g для Эквадора, а по прибытию в Санкт-Петербург умножайте на g для Петербурга. Ну и не дайте бананам усохнуть или набраться пыли и мусора. :)
Не надо ничего домножать. Весы в Эквадоре и в Питере калибруют по местному эталону килограмма.
То есть весы, сделанные в китае в россии показывают увеличенное значение? Хм…
Конечно, любые весы нужно калибровать после транспортировки.
А собственно, зачем их калибровать? Из самого назначения весов следует что они измеряют вес а не массу. Весы для измерения массы несколько другие по конструкции и влияние гравитации в них учтено.
Любые весы измеряют вес, но калибруют их в единицах массы. Именно, чтобы людям не приходилось домножать на коэффициент зависящий от высоты.
Да, я ошибся, по памяти воспроизвёл байку. Больше по весу получается в Питере.
Усушка, утруска, недолив и недовес-опорные столпы торговли с незапамятных времён.
«Пиво не наливаем-нет воды!»
Ну и пришел сухой сахар в мешках-дали ему отсыреть, разница в весе… изымается, дабы не нарушать отчётность)).
Не занудства ради, а справедливости для. Нормы естественной убыли товарно-материальных ценностей применяются только по результатам инвентаризации, т.е. бережное хранение с убылью, менее нормативной, отчетности не нарушает. Но да, жизнь, как всегда, вносит свои коррективы…
Наоборот же — больше привезут :)
Кило весом?
Вес — в ньютонах же!

А какой класс точности заявлен весам? Они тоже могли показывать не всю правду.
1 грамм, всё нормально с весами.
Многие электронные весы нынче по какой-то причине очень зависимы от положения тела. Можно один и тот же продукт два раза положить и получить разный результат.
Не-не, я есесна взвесил этот недокило, получил там порядка 970 грамм, пришёл на инфостойку, они там по супер-пупер весам получили 1:1 значение как на этом китайском чуде, пожали плечами, спросили, буду ли я сдавать обратно, и сказали, что т.к. фасовка заводская, то претензии они не принимают. Либо передадут производителю.
Зря вы так. Вес сахара, если он хранится в негерметичной таре, очень сильно гуляет в зависимости от влажности воздуха. Заводская фасовка обычно идёт как раз в негерметичные картонные коробки, чтобы в случае чего конденсат не образовывался.
С развесным сахаром нечестные на руку продавцы даже специально такой фокус проводят, когда перед фасовкой в «порционные» пакеты вскрытый мешок выдерживают пару дней рядом с ведром воды.
Ну а что — зря? Мне, как конечному покупателю какое дело до влажности, ускорения свободного падения и прочих E=Mg^2? Я читаю, что пишут на упаковке и сравниваю с реальностью. Пусть так и пишут честно, как некоторые уже делают, не кило, а 950гр. Т.к. большинство, видимо, не смотрит, что покупает.
Мне вот понравились ценники во франции, кстати, (кажется в финке так же, не уверен) где написана цена за кило. Не надо расчехлять калькулятор из андроида, что бы поделить часы на трусы.
В россии частенько, кстати, замечал, что какие-то вещи по 1кг дешевле, чем сразу по 10кг, скажем. Хотя, вроде бы как должна быть выгода от экономии упаковки. И берёшь, скажем, те же 10 кило сахара/муки по килошнику, и жмуришься от непонимания, как так получается. Хотя наверное надо бы всё перевесить, понять, сколько ты реально купил, ещё раз помножить на стоимость, и подумать дважды. Но кто это будет делать? Так и живём…
как некоторые уже делают, не кило, а 950гр
Остальные уже прошли этап 900 и уже идут к 800.

1кг дешевле, чем сразу по 10кг
Это логичный шаг после приучения всех к «оптовая партия дешевле», с сахаром очень заметна (1 производитель, но разная фасовка).
Почему идут? Гречка уже года полтора попадается в упаковках по 800. Особенно неприятно, когда внезапно обнаруживаешь это на той упаковке, в которой раньше по 1кг покупал.
Гречка — единственная крупа, которую не ем — потому не заметил. а вот сахар — да, у некоторых уже 800, но не видел массово. Мука (которую покупаем) пока по 1кг, что удивительно (может, цена незаметно растёт). Молоко по 850 легко находится, ещё они любят играть г-мл. Причём да, берёшь бутылку, а там что-то неуловимое… поворачиваешь — 880, а не 900/950, бывшие после 1000. И она стала на волосок тоньше (переделка формы окупается, видать).
С января, кстати, в России тоже есть требование указывать цену за кило/литр, так что «спрашивайте в магазинах города» :)
с января 16 или 17?
С 2016. См. Постановление Правительства РФ от 23 декабря 2015 г. N 1406
все дружно забили, видимо.
У нас в супермаркетах мелким шрифтом пишут на ценниках.

http://pravo.gov.ru/proxy/ips/?docbody=&nd=102384919&intelsearch=1406


Ключевое слово — "или". Или цену за вес, или цену за единицу.


обязан обеспечить наличие единообразных и четко оформленных ценников на реализуемые товары с указанием наименования товара, сорта (при его наличии), цены за вес или единицу товара. Допускается оформление ценников на бумажном или ином визуально доступном для покупателей носителе информации, в том числе с
электронным отображением информации, с использованием грифельных
досок, стендов, световых табло.

Раньше был тот же текст http://www.mchs.gov.ru/upload/site1/document_file/6vyYU035iP.rtf


19 Продавец обязан обеспечить наличие единообразных и четко оформленных ценников на реализуемые товары с указанием наименования товара, сорта (при его наличии), цены за вес или единицу товара, подписи материально ответственного лица или печати организации, даты оформления ценника. (в ред. Постановления Правительства РФ от 04.10.2012 N 1007)
970 грамм это как раз -3% от килограмма Может вы невнимательно сомтрели на упаковку?
Если я правильно понял это полотенце https://znaytovar.ru/gost/2/GOST_85792002_GSI_Trebovaniya.html
то таблица А.1 показывает, что максимальный недовес на 1 кило долже быть не более 15гр.
А есть ссылка на источник где-то? Я когда прочёл про то, что константа «сумасшедшая», очень удивился формулировке, а на «волосяной трещине» как-то уж очень захотел посмотреть оригинал
все хотят оригинал волосяной трещины посмотреть…
Ну так и есть. То есть «трещина, тонкая как волос», что-то едва заметное. Отличный перевод, прям очередной «гениталий на гусеничном ходу» (trackball).
Вообще-то «волосяные трещины» (гуглите) в несущих стенах = аварийная ситуация и возможно скорое обрушение здания.

Не "тонкая как волос", а "в форме волоса", т. е. тонкая и длинная.

UFO just landed and posted this here
Рискую показаться невеждой, но разве все эти странные сложные числа в константах — не плод того, что отдельные единицы измерения были взяты «с потолка»? И не поменяется ли, скажем, гравитационная постоянная если подставлять не метры, а футы?
Про второй вопрос: изменится, потому что размерность этой константы зависит от длины.
А можно подобрать какие-то единицы измерения, в которых все константы не будут бесконечными дробями?

"Все" — нет, нельзя. Как минимум, одна из двух постояных Планка обязательно будет трансцендентной.


Но для выбранного набора из семи независимых констант это возможно.

Учитывая существование разные систем счисления (e.g. Фиеричная система счисления) думаю что можно подобрать много разных вариантов…
Было бы интересно среди них найти идеальный — система счисления, в которой все единицы измерения очень простые.
Да, как раз такую систему они пытаются построить.Все будет измерятся в константах помноженных на какой-то коэффициент. Значение константы уже будет не важно, так как будет получатся из определённого эксперимента.
И почти все завязано на время, а время — самая нестабильная сущность из известных.
Нет, даже в новом виде нас все еще засмеют, хотя бы за глупость — это тянет лишь на промежуточный результат. Одни лишь фундаментальные константы — это костыли, т.к. как верно заметили, они справедливы лишь для ограниченной области пространства-времени.

Конечный результат должен абстрагироваться от изменяемых величин, т.е. быть универсальным для любой точки пространства-времени. Иначе все расчеты в межзвездной эпохе (мы же туда стремимся, или где?) пойдут коту под хвост: там секунда такая, здесь такая, там кило такой а здесь другой, даже метрика пространства постоянно меняется.
Ошибки вроде-бы незначительны, но на таких дистанциях — очень существены, и выливаются в тысячи световых лет. Это практически рандом: при попытке прыжка можно разбиться о сотню звездных систем.

Сейчас даже элементарно нельзя толком посчитать смещения в пределах одной галактики: каждая точка в галактике движется со своей скоростью, но… пока даже нет системы отсчета, которая это учитывает.
Т.е. сейчас путешествовать к другим звездам толком не выйдет, даже если нам на голову свалится технология таких путешествий: элементарно нет системы навигации, по которой можно сказать где мы сейчас и куда мы должны прибыть завтра, нет удобной и простой карты, учитывающей не только пространство, но и время.

Ну а про межгалактические полеты и заикаться не стоит — сейчас точность для них чуть менее, чем нулевая. Максимум что можно сейчас на таких дистанциях — просто прицелиться в ту сторону, в надежде, что промах составит всего несколько сотен диаметров галактики. Ага, почти попали, лол, всего-то на 4000% ошиблись, ну с кем не бывает?

Нужна некая относительная система отсчета, чтобы единицы измерения определялись не только через константы, но и через относительные координаты точек в пространстве-времени.
Как это в свое время произошло с астрономическим временем.
До того, как появилось астрономическое время, учет времени в пределах Земли был адом адским, как сейчас расчет полета в пределах галактики. Тут восход во столько — там во столько, тут зима начинается в такое время — там в такое, там такая длительность дня, а тут другая. И как оно все взаимосвязано — черт ногу сломит.
А с астрономическим временем сразу все просто стало: мы получили много информации о солнечной системе и параметрах движения планет в ней, и все эти знания схлопнулись в простенькую формулу, ко которой можно с высокой точностью вычислить все необходимые параметры локального времени, положение луны и солнца, восходы/закаты, длительность дня, даже затмения, и все это локально, на простеньком калькуляторе, в одно лицо, без целой библиотеки всяких таблиц. Прогресс невероятный.
В 50-е по схожей методике прямо на борту самолета определяли его координаты, по солнцу и луне, без компьютеров, силами одного человека, прямо в полете, и с точностью до пары миль.
В общем с введением астрономического времени навигация в пределах планеты значительно упростилась.
Тоже самой должно произойти с навигацией в пределах галактики, а потом и вселенной — иначе нет пути.
> даже если нам на голову свалится технология таких путешествий

Зависит от технологии. Если это будет FTL «в лоб» (тупо очень-быстрый-полёт) – то вполне можно будет «прямой наводкой» лететь, постоянно корректируя нацеливание по ходу полёта.

Если же какие-то «прыжки»/телепортации – тогда да, проблема с навигацией.
Сейчас даже элементарно нельзя толком посчитать смещения в пределах одной галактики: каждая точка в галактике движется со своей скоростью, но… пока даже нет системы отсчета, которая это учитывает.

Но астрономы же как-то это все считают?

В 50-е по схожей методике прямо на борту самолета определяли его координаты, по солнцу и луне, без компьютеров, силами одного человека, прямо в полете, и с точностью до пары миль.

Секстант придумали еще 500 лет назад. И про точность в пару миль вы, конечно, погорячились. Астронавигация хороша для задач ориентации (именно для корректировки накапливаемой ошибки в БИНС по углам её сейчас и используют), однако определять по ней свое положение не то, чтобы трудно, скорее просто хорошо если вы хотя бы с морем угадаете, я уже молчу про мили.


С Википедии. Конечно, в действительности не так все плачевно, но близко

image


А с астрономическим временем сразу все просто стало

То-то у нас черт ногу сломит с високосными годами, високосными секундами, с тем, что год идеально делится на 13 месяцев по 28 дней (один месяц в году будет 29 все таки), что отлично делится на 7, но вместо этого у нас черт пойми какой календарь. Попробуйте написать программу, которая скажет сколько прошло секунд с заданной даты. Написать такую же программу для будущего с погрешностью менее 1 секунды в год принципиально не возможно, даже если запускать её на атомных часах. Все более-менее просто стало с изобретением UNIX timestamp, все остальные форматы даты и времени не очень.


Сейчас даже элементарно нельзя толком посчитать смещения в пределах одной галактики: каждая точка в галактике движется со своей скоростью, но… пока даже нет системы отсчета, которая это учитывает.

Ложь и дезинформирование. Да и вообще можно обобщить до барицентрических координат. Там пока что не очень просто с вычислениями, но сама теория есть и проработана.


Ну а про "какие-то точки пространства-времени". Хорошо. Скажите вы условному марсианину, что метр — это там такая-то часть расстояния между Сатурном и Марсом в такой то момент времени. Я даже не буду уточнять про то, что Сатурн и Марс не являются материальной точкой и расстояние между ними можно посчитать по-разному (справедливо для практически всех тел во вселенной), просто очевидно что он попытается уточнить у вас — "а что это за момент времени? Как его получить?" И что вы ответите? "Ну это когда между Юпитером и Венерой было столько то метров". Немного зациклилось. Я уже молчу про всякие относительности и про то, что как марсианин это вычислит? А если была планета, была, да сплыла в небытие, которая вносила поправки в движение, а потом провалилась за горизонт событий черной дыры и теперь потенциальный марсианин о ней не может узнать.

Это в рамках ОТО (проекция свойства света на весь остальной мир) все на времени завязано.
Каждая фундаментальная (базисная) физическая величина не должны зависеть от других, на то она и фундаментальная. Выбор масштабов для этих величин должен быть таким, чтобы фундаментальные физические законы записывались с минимальным количеством дополнительных констант.
Базисы короче нужны в физическом «пространстве» и физических закономерностях, а потом уже с очевидностью последует система единиц.
Поскольку до сюда никто не дочитает, напишу, что я являюсь богом и знаю, что есть всего 3 фундаментальных инварианта: материя, пространство и время. Остальное нет времени объяснять.
Перетряска такого количества единиц происходит «раз в жизни», поясняет физик Дэвид Ньюэл из Национальный института стандартов и технологий. Но большинство людей этого не заметят. Определения поменяются, но изменения пройдут так, чтобы размеры килограмма или кельвина не менялись. Вам не придётся переплачивать за салат-бар.
Первая мысль: рефакторинг.
Кстати разве число авогадро и световая эффективность являются фундаментальными константами?
Сейчас нет, но скоро станут.

Жаль, что взятые случайным образом эталоны уже поздно менять, а то, наверное, можно бы было сильно упростить разные расчёты, округлив константы. Например: укорачиваем метр примерно на полмиллиметра, и вот у нас уже скорость света ровненькие 3*10^8 м/с.

И всей Галактике станет смешно с нашей десятичной системы счисления.
А над каким из вариантов они будут смеяться меньше (и почему)? Вот варианты (калькулятор Windows 10):

HEX 11E1 A300

DEC 300,000,000

OCT 2 170 321 400

BIN 1 0001 1110 0001 1010 0011 0000 0000
UFO just landed and posted this here
Если уж даже на земле:
  • большинство чисел храниться в двоичной или производной от нее (2, 3 бита на ячейку) системе;
  • большинство чисел передается в двоичной или производной от нее (октетами) системе;
  • большинство операций над числами производится в двоичной системе;
то что уж говорить про более развитых разумных галактики?
Единственное, где еще используется недвоичное представление — это при взаимодействии с несовершенным естественным интеллектом.
[Так и поступили с СГС, добавляя туда электростатику и магнетизм.](https://ru.wikipedia.org/wiki/СГС#.D0.A1.D0.93.D0.A1_.D1.81.D0.B8.D0.BC.D0.BC.D0.B5.D1.82.D1.80.D0.B8.D1.87.D0.BD.D0.B0.D1.8F.2C_.D0.B8.D0.BB.D0.B8_.D0.93.D0.B0.D1.83.D1.81.D1.81.D0.BE.D0.B2.D0.B0_.D1.81.D0.B8.D1.81.D1.82.D0.B5.D0.BC.D0.B0_.D0.B5.D0.B4.D0.B8.D0.BD.D0.B8.D1.86) Её бы довести до ума, избавившись от грамма и сантиметра — можно было бы избавиться чуть ли не от всех «магических констант» в физике, что крайне удобно в расчётах.
Удобно будет в расчетах на бумажке или в уме а компьютеру вобщем-то глубоко всё равно в красивых или некрасивых числах считать. Это не то изменение которое стоит проводить.
Компьютеру как миниму не придётся постоянно делить и умножать на константу.
А почему укорачиваем метр? Может быть, чуть удлиняем секунду — и вот уже свет успевает пройти 3*10^8 м за неё.
Имхо, правильно делают, что привязывают величины к «природным».
Например, расстояние как n периодов излучения какого-то определённого атома (например, водорода, т.к. он самый простой)
Время — как m периодов колебаний атомных часов или же как n/c (из примера выше)
Перетряска такого количества единиц происходит «раз в жизни»

Кажется, физики попали в рекурсию с шагом в жизнь. На следующей итерации они таки «измерят» атом, но и это лишь пополнит очередь возврата на один шаг одну жизнь. Всё это походит скорее на философию, чем на точные науки…
/me ушел увеличивать энтропию вселенной написанием sql и js
Учёные договорились считать её равной ровно 299 792 458 метрам в секунду, что и определяет метр


Я не совсем понял. Метры определяются через метры-в-секунду. Нет ли здесь рекурсии? Как мы можем измерить скорость в м/с, если еще не знаем чему равен метр?
У нас есть секунда (как 9 192 631 770 периодов излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133).
Дальше мы меряем расстояние, которое свет в вакууме проходит за 9192631770/299492458 периодов излучения цезия-133. Получаем метр.
А почему надо мерять именно 9192631770/299492458 периодов излучения?
Потому что так договорились.
Секунда — 9 192 631 770 периодов излучения.
Метр — 1/299 792 458 расстояния, проходимого светом в вакууме за секунду.

Простите, опечатался в знаменателе в предыдущем сообщении.
Т.о. опять метр выражается не через физ. велицины. а через условную кем-то заранее оговоренную константу? Почему именно 299 792 458? Откуда цифра? Я так понимаю, что она (в силу причин исторических) связана со старым эталоном метра. Вот и выходит, что новое определение завязано на старом эталоне. Это как-то странно. Или я опять чего-то не понимаю.
Потому что естественная величина длины — планковская длина не очень удобна для повседневных расчетов. Поэтому взяли скорость света и округлили до целого числа бывших метров, взяли старую секунду и округлили до целого числа переходов между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133, а потом из полученных величин сделали почти старый метр что бы не менять привычную систему единиц.
Все правильно, жесткое легаси. Представьте, что сделали бы «новый метр», в 1/300000000 пути света за секунду. И до полного перехода на эти «новые метры» пришлось бы указывать, в какой системе указана та или иная длина. Технически — можно, но в 20 веке, когда на старые метры уже завязан почти весь мир — это жутких геморрой.

Да, разница только в 4 знаке после запятой, но на масштабах геодезических — уже в серьезные сантиметры, а то и метры превратилась бы, так что ошибка может быть критичной. Даже в промышленном производстве допуски могут быть меньше 1/1000 размера детали, так что тоже, не тот штангенциркуль взял — клины.
Чем вводить округленные метры, проще уж сразу мерить расстояние в (световых) секундах. Например, световая наносекунда (30см) — это практически фут.
Скорость света — константа. Она известна. Известно, что метр расстояния в ваккуме она проходит за 1/299792458 долю секунды. Таким образом, считаем за метр, расстояние которое свет проходит в вакууме за 1/299792458 долю секунды. Метр оказывается привязан к константе, все счастливы.
Эм, но ведь скорость света определялась по старому метровому эталону… А потом по скорости света определили новый метр. Так чем старый метр отличается от нового?
Длиной, очевидно.
И привязанностью к конкретным физическим константам, а не существующим предметам.

Изначально метр определялся как доля Парижского мередиана. Но точность этого метра была так себе. И воспроизводимость тоже не очень.
Поэтому был создан эталон — и считалось, что вот этот вот эталон имеет длину ровно 1 метр. Но со временем эталон может изменять длину (в силу загрязнения поверхности, износа и так далее), да и точность обеспечивает вряд ли в сильно много знаков после запятой.
Поэтому приняли новый эталон, воспроизводимый лучше и имеющий бОльшую точность.
Но новый эталон выражается через старый эталон.
Никоим образом.

Ну то есть можно сравнить два эталона и выразить длину одного через другой.
Но это как с ярдами и метрами — сравнивать можно, но одно не определялось через другое.
Новый эталон приняли максимально приближённым к старому (не только метр, но и остальные).
но ведь будь брусок эталонного метра чуть короче и скорость света была бы уже больше, соответственно и константа иной. Разве нет?

Да, это так. Именно в этом и смысл реформы системы мер — чтобы фундаментальные константы перестали меняться со временем.

Э… Я что-то не понимаю.
А если отпилить половину эталона метра, то свет в два раза ускорится, и будет лететь от Солнца до Земли не 8 минут, а 4?

Или вы не про скорости, а про численные значения?
Да, если бы вместо тогдашнего метра взяли бы иную единицу измерения, численное значение скорости света в иных единицах было бы иным. Но никто и не обещал, что скорость света — это 299792458 (произвольных единиц длины) в (произвольную единицу времени).

Смотрите, тут какая ситуация.
Предположим, мы живем давным-давно, в каменном веке, и приборов измерения времени у нас нет. И линеек тоже.
Поэтому мы пользуемся понятиями «ступня» и «удар сердца».
Копье летит два удара сердца и пролетает, скажем, 50 ступней. Значит, скорость полета копья — 25 ступней в удар сердца.

Это позволяет с достаточной для нашей тогдашней деятельности точностью оценивать расстояния, длины, времена и скорости.

Однако чем плохи эти величины? Они изменчивы и отличаются низкой точностью. Моя ступня скорее всего отличается от вашей. Да и пульс тоже. Предположим, у меня в покое пульс — 60 ударов в минуту (но мы про минуту пока не знаем), а у вас — 65. Это — расхождения эталонов.
Утром и вечером по факту у меня длина ступни незначительно, но отличается. Ну и пульс — когда я лежу у костра и перевариваю, пульс у меня — 60, а когда драпаю от тигра — в районе 180. Это погрешности измерений.
Кроме того, с течением времени у нас обоих ступни и пульс меняются. Это изменчивость эталонов во времени.
Ну и как точно я могу оценить время? Ну, вряд ли точнее десятой доли удара сердца. Аналогично со ступней.

Проходит время, начались более продвинутые цивилизации. Теперь мы строим пирамиды.
Для того, чтобы камни хорошо друг к другу подходили, мы стандартизировали длину ступни и назвали ее «фут». Сама длина как бы унаследована от ступни, и с некоторой натяжкой соответствует, но в явном виде из моей наличествующей конечности не выражается. Нельзя по моей ступне восстановить футовый эталон. Исторически оно связано, но по факту — уже нет.
Аналогично и время — вместо ударов сердца мы начинаем использовать клепсидры. Выбежало 5 капель, значит, в состоянии покоя у меня пять раз сердце стукнуло.

Точность эталона повысилась. Стабильность и воспроизводимость — тоже.

Новое время. Фут остался в прошлом, даешь метр!
Провели громадную работу, посчитали сорокамиллионную долю Парижского мередиана — вот он, метр! А секунды будем мерить маятниковыми часами — точнее, чем клепсидрами! И секунду рассматриваем как долю суток, а не по ударам сердца.
Характеристики эталонов повысились, стабильность и воспроизводимость — тоже…

Вот примерно так все и движется.
Но при этом фут мало зависит от ступни, а метр вообще не зависит от фута. Экая тотальная реформа эталона, малозависимая от предыдущей СИ.

А здесь же выходит, что скорость света считалось от метра. То бишь метр был некой опорной точкой, а свет проходил ≈ 300000000 эталонных метров в секунду. а теперь скорость света константа, а метр это ≈ 1/300000000 от его пути в секунду.

Ладно б сказали: «к черту метр, переходим на квазиметры, т.к. они более точны и равны ≈ 1/300000000 s/c». А так они определили метр, который зависит от скорости света, которая зависит от метра.
Какой то замкнутый круг получается.
Скорость света не зависит от метра. Она постоянна. В разных единицах измерения (в милях в час, например) ее значение, конечно, будет разным, но как физическая константа она все равно постоянна.

Теперь мы точно знаем чему равна секунда (ее физико-математический эталон уже определили ранее), мы знаем, что свет проходит за равные промежутки времени равные расстояния. Осталось выбрать конкретное значение доли секунды, за которое свет пройдет расстояние равное действующему эталону метра. Сочетание этой константы и скорости света становится новым эталоном. Вашим квазиметром. Но так как квазиметр специально сделан так, чтобы был как старый метр, с достаточной точностью на данном этапе развития науки и техники, то старый метр просто заменили новым квазиметром со старым названием.

Раньше ЗНАЧЕНИЕ скорости света в СИ выражалось через метр, а теперь метр зависит от скорости света. От самой скорости, а не от измеренного значения.
Скажем так: они определили длину Той Самой Метровой Палки через скорость света и теперь Та Самая Метровая Палка уже не нужна, и с точным определением метра ничего не случится если Та Самая Палка погнется или сплющится.
Фут зависит от усредненной ступни, ибо от нее и произошел.

Ситуация со «старым метром» и «новым метром» как раз и подобна «ступне» и «футу». Старый эталон мог быть не слишком точным, поэтому волевым решением был принят новый эталон, примерно равный некоему усредненному старому эталону.

В случае ступни-фута в английском название сохранилось ровно так же, как и у старого и нового метров.

Ничем не отличается, но эталон больше не нужен. В этом и смысл.

Эм, но ведь скорость света определялась по старому метровому эталону… А потом по скорости света определили новый метр. Так чем старый метр отличается от нового?

Ну смотрите. Вот сейчас какая ситуация. Прилетают к нам хорошие инопланетяне, мир, дружба, жвачка и такие нам:
— А расскажите ка, земляне, что такое метр ваш?
А мы им:
— Ну вот палку видите? Вот она — метр. А все остальное мы этой палкой меряем. Она, правда уже немного стерлась, но вот раньше она точно метром была.

После изменений будет так:
— А расскажите ка, земляне, что такое метр ваш?
А мы им:
— Это 1/299792458 расстояния, которое проходит свет в вакууме за 9192631770 периодов излучения цезия. Да, у нас все на Земле носят в кармане цезий и светометр для измерений.

И нас зауважали.

Ну нас самом деле просто постарались уже существующие величины выразить не через абстрактную палку и камень, которые лежат в палате МиВ, а через константные физические величины. И пусть цифровые константы странные, но они просто отображают историю человечества.
Да, у нас все на Земле носят в кармане цезий и светометр для измерений.
И вакуум.
— А почему именно 1/299792458?
— ну вот палку видите…
Исторически сложились именно такие коефициенты, ибо когда впервые такая величина была взята за эталон это была длина маятника с полупериодом колебаний на широте 45°, равным 1 с.

Но разве это важно? Сейчас метр равен расстоянию, которое проходит свет в вакууме за промежуток времени, равный 1/299792458 секунды и все остальное уже вопрос к историкам.
— Ха-ха-ха. Вместо того, чтобы соотнести единицу времени и единицу расстояния как 1 к 1 (с = 1 локоть в наносекунду), вы упражняетесь в зазубривании длинны уже никому не нужной металлической палки. Кстати, а расскажите, что такое эта ваша секунда?
Ты понимаешь, есть некоторая ненулевая вероятность продолбать «старый метр». И как ты получишь «новый метр», не имея старого? А скорость света продолбать нельзя, она есть всегда. Поэтому мы в любой момент можем получить «новый метр», «новый метр 2», «новый метр 3», и все они будут одинаковы.
Интересно, что одна из фундаментальных единиц — кандела, и, следовательно, константа «световая эффективность» определяется зрительной системой человека — насколько будет ярко восприниматься нами какое-то излучение. Эволюция изменит наши глаза — световуя эффективность надо будет пересматривать.
По-моему, кандела как раз одна из самых эталонных единиц. Единицы измерения длины или массы были очень бытовыми, а кандела и все ее предки в области силы света изначально были определены через эталонный источник света. От человеческого зрения тут могла зависеть только точность сравнения с эталоном, но не обязательно использовать для этого человеческое зрение. В общем-то не важно насколько яркой нам кажется 1 кандела и меняется ли это ощущение со временем, важно сравнивать яркость разных источников.
Она — в основе выбора конкретной частоты для эталонного источника монохроматического света. Не в основе выбора единицы.
«Сила света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540·1012 Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср»
И где здесь про определение зрительной системой человека?
Попробуйте рассчитать силу света в канделах для другой частоты излучения (или сложного излучения) и там появится кривая световой эффективности, которая получена экспериментально на человеке.
683 лм/Вт — это максимально возможная световая эффективность, её имеет излучение с волной 555 нм, она, опять-таки, получена экспериментально.
Открылась куча интересного, спасибо.
Чтобы добавить интересностей, скажу, что кривую световой эффективности также сделали основой колориметрии (Y из CIE XYZ). Здесь популярно об этом.
Замечательная статья!
А вот сообщество учёных революционеров в области фундаментальных констант проигнорировало одну чрезвычайно важную константу — Линейную Постоянную Хаббла HL (H = 2,197*10^-18 в секунду), которая характеризует константу энергии времени (энергии процесса бытия реальности) по лучу зрения и взаимосвязано с Гравитационной Постоянной. Линейная Постоянная Хаббла HV есть корень кубический (степень одна
третья) от Объёмной Постоянной Хаббла, отображающей относительную величину прироста совокупной материи физических полей, составляющих объём пространства вакуума (являющейся «тёмной энергией» и «тёмной материей») и совокупного количества Атомных Единиц Массы Вещества вселенной. — Источник: Теория Относительности Реальности.
Приравнять существующие единицы измерения к константам — отличная идея.
Но пока мы равняем массу по соотношению к шарам из кремния, а время по распаду цезия-133 — формулировку «приблизительно равно» отменить не удастся и загадочные коэффициенты продолжат жить в наших формулах.
Из прикладной метрологии, гири не исчезнут уж точно, иначе калибровку весов осуществить не получится. Рановато они металлические цилиндрики, на пенсию отправляют.

Никто цилиндрики на пенсию не отправляет. Просто они остаются вторичными, третичными и пр. эталонами, а первичный эталон теперь на другом принципе основан.

Что-то я ничего общего у Кельвина с килограммом не увидел. Подеста какой-то странный.
Тройная точка никуда не меняется, не может поцарапаться и как-то ещё испортится, она не зависит от способа измерения давления. Она выбрана совсем не наугад, а как тройная точка, наблюдаемая на Земле одного из самых распространённых на Земле веществ.
А значение в 273,16 ей выбрано по тем же самым причинам, по которым одна секунда — это 9192631770 расщеплений — наследие прошлых веков. Переопределив Кельвин через константу Больцмана круглых чисел Подеста не получит.
Вот, кстати, отличное видео о том самом новом эталоне килограмма, и об остальных эталонах едениц измерения:
https://www.youtube.com/watch?v=h9JLie2Mz90
Sign up to leave a comment.

Articles