Комментарии 203
Хм, а я почему-то всегда думал, что определение примерно такое и есть: 1А = 1Кл/с. По-моему, и в школе нас так учили.
И иерархия основных единиц полностью меняется — самой фундаментальной оказывается секунда, потом на её основе метр. Из них по новому определению собирается кельвин (через скорость звука), ампер (через заряд, который, правда, измерять тут отдельно не надо — просто считать количество электронов). Килограмм, если смотреть по этой статье, привязывается к секунде, метру и, по измерениям (см. картинку с весами) — амперу. Моль становится самодостаточным, не связанным с другими единицами, и потому можно поставить его на один уровень с секундой. Одна теперь кандела неприкаянная в ряду основных.
По сути они ампер через заряд и определили… А вообще много безобразных констант в этих определениях…
- Что такое лошадиная сила?
- Это сила, которую развивает лошадь ростом 1 метр и весом в 1 килограмм.
- Помилуйте, где же Вы такую лошадь видели?
- А увидеть ее нельзя, она хранится в Париже в палате мер и весов...
В старом СИ молярная масса вещества, выраженная в граммах на моль, была численно равна массе молекулы этого вещества, выраженной в а. е. м. (атомных единицах массы). Почему так было, объяснять не буду, это объясняется в школьных учебниках по химии. Если совсем кратко, то причина в том, что как моль, так и а. е. м. определялись на основе углерода-12. В новом СИ моль больше не определяется на основе углерода-12, а а. е. м., судя по всему, продолжит определяться на основе углерода-12, что приведёт к тому, что указанное равенство перестанет быть верным.
С этой проблемой нужно что-то делать. Один из вариантов в том, чтобы в тексте нового СИ определить а. е. м. на основе зафиксированной постоянной Авагадро. Так или иначе, проблему нужно как-то решить. Наличие проблемы признаётся также и здесь: en.wikipedia.org/wiki/Proposed_redefinition_of_SI_base_units, в разделе «Comment -> Mass and the Avogadro constant»
Номинально, кстати, а.е.м. ИЮПАП и а.е.м. ИЮПАК независимы друг от друга, просто сейчас обе организации договорились об использовании одинакового стандарта. Так что не исключено, что после принятия нового определения моля и килограмма у нас будут две разных атомных единицы массы — это если в ядерной физике переопределят через грамм и моль, а в химии оставят по-старому, или наоборот. Но, скорее всего, если так и будет, то временно и недолго.
С Авогадро я честно говоря вообще ничего не понял: только предложили избавиться от эталона килограмма, и тут же предлагают какую-то сферу в качестве эталона уже для другой величины.
Правда, СИ сама по себе не определяет никакие внесистемные единицы и не может по ним считаться «последним словом», это там только для справки.
Думаю, что после принятия новых единиц СИ на каком-нибудь метрологическом конгрессе предложат новое определение (идея витает уже не первый год), потом его примут в ИЮПАК, и всё будет хорошо. Кроме, конечно, того, что масса покоящегося атома углерода-12 в основном ядерном и электронном состоянии перестанет быть 12 а.е.м. ровно.
К слову, мне тоже не нравится идея переопределять килограмм через постоянную Планка — вполне могли бы зафиксировать число Авогадро и сказать, что моль невзаимодействующих углеродов-12 весит ровно 12 граммов, как и раньше.
Из причин так не делать мне наиболее вероятными видятся две:
1) Эталон на основе постоянной Планка проще воспроизвести.
2) Самой метрической стране мира важно, чтобы именно они поставили точку в замыкании СИ на фундаментальные константы. Работа по определению постоянной Планка сделана в NIST.
В самом посте не сказано, но можно посмотреть (раздел 3.2), что для принятия нового определения нужно было минимум три независимых эксперимента с точностью не ниже 50 ppb (parts per billion), дающих сходящиеся результаты. Это значит, что килограммовый кремниевый шарик в Австралии с нужной точностью тоже смогли получить.
Станут верны лишь с некоей погрешностью
Они и так верны лишь с некоторой погрешностью для всех элементов, кроме углерода-12. А будут — для всех элементов кроме кремния-28 — велика ли разница?
Т. к. моль будет привязан к некому фиксированному числу, а а. е. м. — к углероду-12
С чего Вы это взяли? а.е.м. — тоже перепривяжут.
1 а. е. м., выраженная в граммах, численно равна обратному числу Авогадро
что приведёт к тому, что указанное равенство перестанет быть верным.
С чего бы вдруг? Вы всерьёз полагаете, что в 28 граммах кремния-28 не столько же атомов, сколько в 12 граммах углерода-12?
Так вот, если взять такое количество кремния-28, чтобы его масса в граммах была численно равна массе атома кремния-28 в а. е. м., то число атомов в таком количестве кремния-28 действительно будет равно числу атомов в 12 граммах углерода-12. (Назову это утверждение утверждением 1.)
Утверждение 1, разумеется, останется в силе и после принятия нового СИ. Оно попросту очевидно. (Вот только это число атомов после принятия нового СИ уже не будет точно соответствовать одному молю.)
А теперь немного изменим его:
Если взять такое количество кремния-28, чтобы его масса в граммах была численно равна молярной массе кремния-28 в г/моль (т. е. попросту взять 1 моль кремния-28), то число атомов в таком количестве кремния-28 будет равно числу атомов в 12 граммах углерода-12. (Утверждение 2.)
Так вот, утверждение 2 перестанет быть верным после принятия нового СИ. Потому что оно фактически утверждает, что 1 моль есть количество вещества в 12 граммах углерода-12. А это есть старое определение моля, которое в новом СИ отменяется.
Вернёмся к тому, с чего начали:
> что приведёт к тому, что указанное равенство перестанет быть верным.
Перестанет, т. к. а. е. м. будет по-прежнему определяться через углерод-12, а моль — через фиксированное число атомов. При этом определить точное число атомов в 12 граммах углерода-12 на текущем уровне развития техники невозможно (это число порядка 10 в 23-й степени), оно известно нам лишь приблизительно. Таким образом, будущие вычисления числа атомов в углероде-12 начнут отличаться от числа атомов, соответствующего молю, зафиксированного в новом СИ. А значит, молярная масса углерода-12 начнёт отличаться от 12 г/моль, ровно как и молярная масса любого другого вещества начнёт отличаться от массы его молекулы
Начнём с того, что масса протона не равна массе нейтрона. А ещё есть такое понятие, как дефект массы.
А также напомним, что электроны тоже имеют массу, а на уровне точности 10^-9 а.е.м. дефект массы заметен даже в химических реакциях, а не только в ядерных.
В итоге, понятие молярной массы хоть и можно оставить, но она будет неаддитивной, зависеть от агрегатного состояния, меняться при возбуждении молекул и т.д. И на этом фоне вам так важно, что 1 а.е.м.×Na уже не будет равно точно 1 г/моль?
1 а. е. м. соответствует 1 г/моль
Ну так ничего не изменится. Станет даже точнее.
В метре 100 сантиметров по определению. Атомную единицу массы можно переопределить как (1г/моль)/Na, на текущем уровне точности это ещё будет неразличимо. Не удивлюсь, если ИЮПАК так и сделает. К чему ваши опасения раньше времени, не понимаю.
но числе атомов-то будет целое
в любом количестве нормального вещества количество атомов будет выражаться целым числом
вы мне пытаетесь сказать, что сложно подобрать нужное количество атомов для массы ровно 12 граммов, но я же совершенно не об этом, почитайте комментарий, на который я отвечал, ещё раз
Кстати вероятность того что в 12 граммах углерода 12 находится целое число атомов углерода равна нулю.
В последующих комментариях было указано, что
либо не целое число атомов,
либо не в 12 граммах,
вероятность третьего случая с хорошей точностью равна нулю.
Т.о. процитированное утверждение верно. В чём проблема?
верное утверждение будет звучать так: «вероятность того, что авогадровское число молекул углерода в сумме даст ровно 12 граммов, довольно низка»
но мы всегда можем это дело приравнять, как сделали со скоростью света и абсолютным нулём
исходное утверждение неверно, потому что количество атомов в нормальной материи всегда исчисляется целым числом же
Исходное утверждение верно, потому что при указанном ограничении, любое количество «нормальной материи» не может иметь массу ровно 12 грамм.
«вероятность того, что авогадровское число молекул углерода в сумме даст ровно 12 граммов, довольно низка»
Это утверждение полностью является частным случаем исходного.
сравнивал метрическую систему с английской так:
Один миллилитр воды занимает один кубический сантиметр, весит один грамм,
а если мы потратим одну калорию теплоты, мы нагреем его на один градус — то есть на сотую разницы между температурой кипения и температурой замерзания.
А теперь попробуйте посчитать энергию, необходимую для того, чтобы вскипятить галлон воды комнатной температуры.
Единственный возможный ответ — «Идите к чёрту».
Ну, если бы речь шла о нагреве одного фунта воды до кипения, задача решалась бы, в общем, так же просто. Комнатная температура, допустим, 70 градусов фаренгейта, температура кипения — 212. Q = (212-70) = 142 BTU.
Вот как с галлонами — хз.
Впрочем, в СИ задача тоже имеет нюансы, если докопаться до коэффициента объёмного расширения воды.
Надо ещё особую единицу времени было придумать- например, "Сколько нужно средней кур цена, чтобы перейти улицу при нормальных условиях и без автомобильного движения"
И про BTU равную теплу необходимому для нагрева одного фунта воды на 1 F уже писали.
IMHO у метричекой системы две мега-фишки:
1. Все доли есть степени 10. То есть чтобы перейти от километров к метрам надо переставить запятую на 3 разряда и всё. В английской (имперской) системе мер переход между «соседними» может быть через 3 или 4 или 12 (1 фут (foot) = 3 хэндам = 12 дюймам). 12 в 10-тичной системе не удобно, можно было бы и на 12-ричную систему уйти. Но!
1 фунт = 16 унциям = 7000 гранов
То есть у нас иногда вылезает и 16 и 10 и вообще 7000. Нет такой системы счисления, чтобы легко переходить от малых английских единиц к большим.
2. И самое главное: У всех разные мили, галлоны и фунты. Даже в стандартах: американская и английская морские мили, жидкая и сухая унция, винная и сухая пинта и т.д и т.п.
И тут приходят французы и вываливают свой метр который вообще не понятно как к людям относится (криво измеренная 1/40000 парижского меридиана). Ладошки и ноги были удобнее и понятнее, но у всех «деды воевали» за разные ладошки.
В итоге ввели чужие для всех, но одинаковые единицы! И теперь 1 километр на всей Земле одинаковый, чего не скажешь про мили.
Жаль, что устоялась десятичная система, а не двенадцатеричная или шестидесятиричная...
В 1024 ричной нет удобного деления на 3, 5 и т.д. Похоже, нужно сначала определиться с правильной системой счисления, потом с мировыми константами (удобными и круглыми в этой системе счисления) и только после этого получить единицы измерения СИ...
если вам нужно делить на три «удобно» — оперируйте троичной системой счисления, т.е. в троичной сс деление на три — это отбрасывание нулей… надо делить на 5 — оперируйте пятеричной и т.д… насколько я знаю — это самый простой способ деления… при этом, конечно же возникает вопрос — а какая самая удобная система счисления для деления? за ответом к математикам, конечно же)
при этом, возникает подответ сразу же — на важно какая сс удобная — вы кол-во операций деления сначала посчитайте, т.е. посчитайте насколько часто вы используете операцию деления на 5, а то вдруг окажется, что на 5 вы делите не так уж и часто, как вам кажется…
И вообще, вот вы мне скажите, чем вас не устраивает число 1/3? Вы поймите, это самое разобычное число, и оно абсолютно точно задано… Вы зачем оперируете какими-то 0.33333? Есть же РАЦИОНАЛЬНОЕ ЧИСЛО 1/3, его зачем переводить по каким-то необъяснимым причинам в неточную форму, т.е. в десятичную дробь?
При этом, даже если вы и делите точно на бумаге расчетно, ну вы все равно не получите ровные куски по массе или по размеру в реальности даже с точки зрения метрологии… При этом, операция деления на бумаге будет всегда на порядок точнее, чем вы поделите на куски реально) Я вообще не понимаю в чем проблема тут…
Невозможно в быту по каждому случаю использовать разную систему счисления… а удобство 60-ричной или 12-ричной в том что бесконечные дроби реже получаются...
С простыми числами лучше. Если нужно 2, 3 и 5 то получается 30-ричная (2*3*5). Наверное, это оптимальный вариант по количеству цифр, голосую за неё :) 60-ричная выглядит избыточной. Поскольку в латинском алфавите меньше 30 букв, предлагаю использовать в качестве букв кириллицу за исключением Ё Й и Ъ. Конечно, таблица умножения в 9 раз больше, но кто нас остановит? Как вариант использовать цифры от 0 до 9 потом латинские буквы по алфавиту. Сделать в месяце 30 дней чтобы одной цифрой можно было обойтись да и круг поделить на 900 градусов. Кто за? ;)
30 не делится на 4, а это тоже полезное число. Надо все-таки 60 брать.
30*30 делится на 4. Да, будет больше значащих цифр, но дробь все равно будет конечная. По основанию 60 таблица умножения ещё в 4 раза больше, нужен баланс :)
Заодно и круг подогнать под 120 градусов, либо шесть-ю-120 = 720 новых градусов, как продолжение факториала.
Отличная делимость на любое значение, если это значение равно: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15, 16, 18, 20, 24, 30, 36, 40, 45, 48, 60, 72, 80, 90, 120, 144, 180, 240, 360, 720.
То есть 4,16(6)% делителей!
Не, 30 достаточно. Делители те же. Окружность можно делить на 900, 1800 или 3600 частей. Посмотрите здесь https://geektimes.ru/post/294749/#comment_10406369
В 1024 ричной нет удобного деления на 3, 5 и т.д.
А в десятеричной есть удобное деление на 3, 7 и т.д.?
И Шестнадцатеричная система станет нам родной!
но по удобству человекочитаемого представления плавающей запятой десятиричная впереди планеты всей
Наука вместе с компьютерами тихо переползла в двоичные данные и живёт там. А когда надо данные «визуализируют», хочешь в виде десятичных чисел, хочешь в виде красивой картинки, хочешь в виде звукового файла гравитационных волн.
Но все расчёты и хранение — двоичное.
А есть люди которые живут математикой (учёные, программисты и т.д.), они должны понимать несколько систем счисления, в том числе и факториальные, e-ичные и т.д.
у всех и каждого, будь это хоть пингвин в антарктиде — изначальная система счисления — единичная (унарная)… без нее вы ничего продвинутей не построите, к сожалению…
при этом, не стоит забывать, что единичная, двоичная, восьмеричная и т.д. — это равнозначные системы счисления для математиков, но исторически — самая первая система счисления у всех и у каждого — единичная…
Лучше наоборот — все остальное на 60-ричную перевести.
Не только вы мечтали о таком: ru.wikipedia.org/wiki/Французский_республиканский_календарь (1793 — 1806), ru.wikipedia.org/wiki/Десятичное_время (1793 — 1795)
Год делился на 12 месяцев по 30 дней. Оставшиеся 5 (6 в високосные годы) дней года назывались Санкюлотидами… и были праздничными с последнего дня фрюктидора до первого дня вандемьера. Вместо недели была введена декада; этот шаг следовал общей тенденции революционеров к переходу на десятичные единицы (тогда же была введена метрическая система мер и деление прямого угла на 100 град вместо 90 градусов).
Декада (фр. décade) = 10 дней
Час (фр. heure) = 1/10 дня
Минута (фр. minute) = 1/100 часа
Секунда (фр. seconde) = 1/100 минуты
Десятичное время было введено во время Великой французской революции декретом конвента от 5 октября 1793 года с дополнениями 24 ноября. Сутки от полуночи до полуночи делились на 10 десятичных часов, час на 100 десятичных минут, а минута на 100 десятичных секунд. Таким образом, полночь приходилась на 0:00:00, полдень — на 5:00:00 и т. п. В отличие от республиканского календаря, эта система измерения времени не получила достаточного распространения и была официально отменена в 1795 году.
калорию
В том-то и прикол. Тепло в СИ измеряется в Джоулях, а не в калориях.
Как вскипятить физика :)
Я бы на вашем месте ещё и в LIGO обратился. Они без ваших советов уже из кожи вон лезут, а ничего не получается. Уверен, вы ещё получите нобелевскую премию за регистрацию падения экзометеорита на экзолуну!
Если текущая физическая теория хоть сколько-нибудь верна, проблема того, что постоянная Планка (в СИ) известна лишь до определенного знака, проблема лишь системы измерения, но никак не постоянной Планка — к сожалению, на тот момент, когда различные народы выдумывали системы измерения, об этой постоянной они ничего не знали, иначе бы они все в Планках и мерили.
Что же касается выражения, например, килограмма через эту постоянную: сие выражение не с потолка взято — существует опыт, который позволяет явным образом связать ее с массой, а подобная формулировка, типа "постоянная Планка * магическая константа", является лишь упрощением.
Это я все к тому, что не нужно осуждать людей за решение проблем, о которых вы ни черта не смыслите.
проблема лишь системы измерения
Ну так эту самую проблему и вроде как пытаются решить. В которой нету абсолютно точного значения постоянной Планка.
иначе бы они все в Планках и мерили
Интересно, какая приставка была бы выбрана для секунды и градуса тепла? ;-)
Это я все к тому, что не нужно осуждать людей за решение проблем, о которых вы ни черта не смыслите.
Я Вам дам совет на будущее: не нужно пытаться прочитать то, что никто не писал. И тем более домысливать за собеседника то, что он не думал.
"Если следовать описанным в статье путём, то можно вообще всё переопределить в планковских единицах, умноженных на некие вычисленные коэффициенты."
Это ж вы написали? Я, возможно, несколько резко высказался, поэтому прошу прощения — я ни в коем случае не хотел никого обидеть. Когда я работал в институте в своё время, эта проблема порою вставала боком, поэтому я порою веду себя дурно :( Но дело не в этом.
Я переформулирую то, что хотел сказать. Проблема измерений физики до недавнего времени заключалась в том, что общепринятые единицы измерения были основаны на неких эталонах, которые мало того что сами по себе непостоянны, в каких условиях бы они не хранились, так ещё и не имели весьма расплывчатый смысл — можно придумать сотни экспериментов, зафиксировать в них все известные условия и сказать — вот эталон, так и будем мерить. И хоть это и намного проще для понимания, все условия соблюсти сложно, дорого, да и не факт, что при создании эталона было учтено все, что можно учесть. Верно?
Поэтому СИ и отходит от этого, и пытается предложить более гибкую формулировку, которая зависит лишь от фундаментальных постоянных и не привязывает измерения к какому-то конкретному эксперименту. По сути, уточнять значение той же постоянной Планка в этом случае не имеет никакого смысла — ни до 100-го знака, ни до первого, поскольку она фундаментальна, а все остальные единицы измерения — её производные.
- скорость света в вакууме c в точности равна 299 792 458 м/с[К 6];
- постоянная Планка h в точности равна 6,626 06X·10−34 Дж·с;
- элементарный электрический заряд e в точности равен 1,602 17X·10−19 Кл;
- постоянная Больцмана k в точности равна 1,380 6X·10−23 Дж/К;
- число Авогадро NA в точности равно 6,022 14X·1023 моль−1;
- световая эффективность kcd монохроматического излучения частотой 540·1012 Гц в точности равна 683 лм/Вт
w
ну и совсем просто — берем Na/x, подбираем делитель x такой, что получаемая дробь в результате сокращения непредставима натуральным числом, и получаем дробное число Авогадро
У вас есть на шоссе в повороте километровый покосившийся столб.
И второй такой же.
Расстояние между ними определим как километр.
Теперь измеряем его в линиях (2,54 мм).
Поскольку линия намного меньше погрешности определения километра (в повороте вообще сложно выдержать расстояние с точностью до линии, да еще и точки, обозначающие старт и конец километра у нас находятся где-то внутри столба, а не четко на какой-то его грани), мне кажется, в любом случае расстояние между столбами можно выразить целым числом линий.
Если погрешности измерений эталона и погрешности изготовления эталона намного больше, чем величина, через которую мы вводим новый эталон, мне кажется очевидным, что эталон всегда можно выразить целым числом.
смысл в том, что все эти единицы — это единицы макро-уровня, который нужен в силу некоторых причин неким человекам) в природе нет и не существует какого-то там числа Авогадро, будь оно целое или дробное… при этом, конечно же существует в природе некая микро-структура, и что бы некоторым человекам было удобнее считать на макро-уровне — некоторые человеки для некоторых человеков придумали моль… при этом, если человек на макро-уровне получил некий результат, и затем перевел в число Авогадро — то и может получиться дробное число… что не так?
Выражение эталонов через мировые постоянные, численное значение которых известно не точно, а до какого-то конкретного знака, выглядит мягко говоря странно
Как раз здесь ничего странного нет. Это как раз гениальная идея, идущая на замену старой идее использовать физические эталоны типа эталона килограмма. Почитайте английскую Википедию по поводу нового СИ, там всё объяснено. В данный момент постоянная Планка неизвестна с абсолютной точностью. Но если примут новый СИ, то возьмут значение постоянной Планка, которое будет актульным приближением постоянной Планка на момент принятия стандарта и объявят его абсолютно точным по определению. И всё, с этого момента это значение постоянной Планка станет абсолютно точным по определению, и единицы измерения станут зависеть от него, а не наоборот. В частности, в действующем на данный момент СИ именно так уже сделали со скоростью света. Как следствие, значение скорости света известно с абсолютной точностью
Если следовать описанным в статье путём, то можно вообще всё переопределить в планковских единицах, умноженных на некие вычисленные коэффициенты
Они бы так и сделали, если бы это было удобно. Но тут возникают нюансы. Планковские единицы определяются через гравитационную постоянную G. А её очень трудно измерить точно. Сейчас мы знаем гравитационную постоянную с гораздо мЕньшей точностью, чем многие другие константы. Так что создатели нового СИ фактически взяли за основу планковскую систему единиц с коэффициентами. Но только не совсем её, а немного другую систему, более удобную, без вот этих проблем с G
Так что создатели нового СИ фактически взяли за основу планковскую систему единиц с коэффициентами. Но только не совсем её, а немного другую систему, более удобную, без вот этих проблем с G
… именно что взяли и измерили, а затем конвертировали в идиотическую систему с неизвестными (неточными) размерными коэффициентами. Вопрос — зачем?! Метр/секунда/килограмм введены сугубо в угоду инженерам того времени, ученые и инженеры давно ушли от тех масштабов/размеров и точности, и настаивать на необходимости постоянной конверсии туда и обратно — глупость (уже есть куча «естественных» систем единиц), осталось выбрать одну (наиболее естественную, на роль которой «Планковская» больше подходит, и как видится, если не она, то ее модернизация) и выкинуть СИ!
А G — точно не измерена только «конгрессом», не способным зафиксировать размерную константу отвечающую за меру инертности. Все измерения происходят с некоторой точностью, и проблема с G в том, что ее доверительный интервал слишком широк и различные методы дают плохо пересекающиеся интервалы (как впрочем и с постоянной планка), но это решается переходом на расчеты в интервалах (вместо расчетов в «точных» значениях, которых нет, вернее невозможны, являясь только результатом статистической обработки серии экспериментов).
Общая система измерений хороша тем, что убирает слой конверсии из «научного языка» в бытовой.
А бытовой язык так просто в планки не переделать. Нужно минимум французскую революцию устраивать и много убивать. Так что легче использовать в научной системе те же единицы, что и в быту, и определять их через коэфиценты.
Всякие небытовые величины (типа фарады) прокатили без проблем, а вот бытовые — нет. У нас есть метр (который можно отмерить руками), у нас есть килограмм (которые ощутим, но подъёмен), у нас есть секунда, которая разумно быстра, но замечаема. Эргономика matters.
что значит «неудобно» — поясните…
для справки — люди прекрасно добивают нули, почти любое кол-во, вот прям любое)) надо приписать нули — без проблем… так что грамм — это супер-отличное решение и вы не правы… грамм маленький для быта, его будут только увеличивать — т.е. проблем нет, докидывай кило/мега/тера и т.д… а вот с метром уже проблема — в быту метр — это большая величина, и для быта базовой величиной должен быть миллиметр, т.е. условно назовем эту величину с нынешний миллиметр длиной «ывавпро», и тогда у вас получаются производные:
кило-ывавпро, мега-ывавпро и т.д., естественно надо все это дело переобозвать) но суть от этого не изменится… люди будут пользовать величину «ывавпро», т.к. она удобна для УВЕЛИЧЕНИЯ, т.е. добивания нулями… и в быту величину «ывавпро» никто никогда не будет дробить, т.е. делить, т.е. срезать нули и смещать запятую — это сложно…
при этом, никто не запрещает и чаще всего это так — пользовать смешанный стиль… т.е. что-то типа стотыщ тонн — ну и в чем проблема? это стотыщ мегаграмм… разницы нет никакой
Есть разница, слогов больше. В бытовом плане «три очка» лучше чем «три атмосферы», и, тем более, чем «три килограмма на квадратный сантиметр» или «тридцать метров водяного столба». Ну и «ящик» намного понятнее чем какой-то там «декалитр». В обиходе приживаются названия единиц, которые быстро произносятся и при этом легко отличаются на слух.
>> для быта базовой величиной должен быть миллиметр
в быту недоступны средства измерения достаточной точности. С обычной линейкой или рулеткой вы не можете получить точное значение в миллиметрах. Там, ЕМНИП, пару миллиметров теоретическая погрешность.
есть устоявшиеся названия единиц, и в разных областях они разные, т.е. строитель использует метр, шофер или вменяемый капитан — километр, у астронома свои астрономические единицы и парсеки, у химика и физика ангстремы, нанометры и т.д… все это происходит вовсе не из-за неких вами придуманных удобных слогов — это же не верно… люди выбирают свои единицы размерности исходя исключительно и только из практических соображений, плюс дань традиции, конечно же… ну астроному не нужны метры, ровно так же и шоферу не нужны парсеки… у этих людей образуются скажем так свои базовые меры измерений, и как раз это и есть истина) т.е. выходит так, что базовые мерила у всех свои, и ничего с этим делать разумеется не нужно, но общая система переводов одного в другое — должна быть и должна быть универсальная… на это как раз таки и подходит система приставок си… заметьте, я не говорю про систему си с метрами и километрами, я лишь говорю про систему приставок си, т.е. кило-, мега- и т.д… при этом я еще раз готов настоять на том, что переводы в дробные приставки — это зло для бытовых нужд, ибо ни один вменяемый человек из простых смертных никогда не ответит вам что делать с приставкой санти- или нано-))) т.е. все знают, что кило- это тысяча, немногие знают, что мега- это миллион и т.д., но суть вовсе не в этом) добить нулями могут все, если знают сколько нулей нужно добить, а вот сдвинуть запятую в -2, -3, -9 степень — это вообще нереальная задача для простых смертных — это же за гранью… и отсюда следует, что ничего не остается, как простым смертным выдать такие единицы измерения, что бы они никогда не пользовались в быту переводом в дроби) ни в коем случае, понимаете, этого нельзя допускать, т.к. это неминуемо приведет к массе ошибок, злости, непониманию и т.д… раздайте в быт минимальные единицы измерения и сделайте их базовыми и вы решите все проблемы — люди будут довольны…
вы там пишите про погрешности — зачем?) люди не знают что это такое… им нужно абсолютно чотко знать и понимать, как метр согласуется с миллиметром)) и попробуйте им объяснить, что метр — это база, и что нужно сдвинуть запятую на три знака, что бы получить значение) ага… щас!.. ваш метр не подходит никак, как базовое значение для быта…
и прекратите уже говорить тысяча рублей или семь миллионов долларов — есть же совершенно вменяемые килорубль и семь мегабаксов и соответствующие обозначения кило-, мега-, рубля и доллара… ну вы же там пишете про слоги)) а слоги тут оказывается вообще не нужны, их нет:
$1k, $7M
примеры у вас адовые, конечно) вы ими оперируете гнусно и без привязки к специализации человека… зачем декалитр-то? 10 литров чем вас не устроили? а 10000000000 литров чем плохи? выдайте декалитры тому, кто знает что такое декалитр) это же очевидно… кубическими парсеками пусть оперирует тот, кому это нужно…
пострадали мы все
Это как вас метрическая система заставляет страдать?
Как будто прежние единицы измерения имели устоявшиеся эталоны и коэффициенты...
В чем урон от принятия СИ?
Я, например, пользуюсь единицами системы СИ и никуда их не перевожу, так как незачем, ведь все поймут что такое килограмм, метр etc.
представьте, что ВЫ создаете новую СИ, итак, почему незя-я сделать энергию базовой единицей или скорость в системе единиц?! их нельзя измерить непосредственно (нет стабильного эталона ни энергии, ни скорости [можно попробовать установить, например, таким стандартом скорость света в химическо чистом кварце… но и это тот еще прикол]), например можно выбрать несколько полос испускания/поглощения как базис [в конце концов можно создать установку стабилизирующую условия, для создания повторяющихся измерений] для введения понятия длины волны (что и есть непосредственное измерение) и нормироваться относительно этого базиса (это естественное, чистое измерение, не зависящее от выбранной системы единиц в этой части вселенной), а вот теперь нужен коэффициент перевода из этого базиса в [метр] СИ, который никакой связи с реальностью не имеет (давно уже отказались от реального метра), также с секундой и килограммом, а это базовые единицы СИ, которые в норме должны иметь естественный/стабильный стандартный эталон. ну (например), вместо секунды в СИ можно принять Герц, вместо метра — длину миллиметровой волны, а килограмм заменить электрон-вольтом, и в СИ появятся естественно измеримые эталоны, но все единицы поедут из-за электрон-вольта, а если нормировать на кило, то получим те же проблемы с точностью.
И что самое прикольное, фиксация констант на конгрессе никак не может повлиять на фактическую точность измерений, которая во многом зависит от измерительного инструментария, выбранных эталонов и условий необходимых для получения повторяющихся экспериментов. В той вселенной этим занимались в Палате Мер и Весов, а в этой Папа Карло, или опять никто! Да здравствует СИ, застрявшая в 18ом веке!
Сейчас стоит вопрос: «А что можно точно и непосредственно измерить?» и в зависимости от ответа на этот вопрос уже строить «рабочую» систему единиц (конечно, взяв за основание наработки СИ, и 50 лет ее и метрологии развития).
И проблема СИ обсуждалась с момента ее создания (тогда меня еще и в планах не было, так что апеллировать ко мне, как автору, не совсем корректно), более того проблемы начались еще в семействе CGS, и трюки Гаусса и Хевисайда интересны и вероятно их стоит применять и к естественным (семейство слишком развесистое, и применяются многие из них), а нужна только одна и отражать современное представление об физике нашего мира. Измерение — это то как мы мир ощущаем, а «ощущая» эфир в ньютоновском пространстве-времени… сложно обучать если шизофрению мы не способны выкинуть из базовых определений.
Да, критика СИ есть, но, то что пишете вы — чушь.
Если вы видите конкретные проблемы — исправьте и предложите альтернативу
Точность измерения не проблема системы единиц
— фатальнейшая ошибка, измерение в рамках СИ, действительно не зависит, но мы не можем измерять в СИ, мы реальные измерения приводим к фантастической СИ, которая ни разу не реальная, а построена в рамках физики 18-19 веков.
А альтернативы уже предложены и даже в большом количестве (кто-то уже собирал на викепеде естественные единицы, созданные не для аудитории гиктаймса, а как реальная альтернатива, применяемая на практике), необходимо только выбрать.
Я только прошу, обратите внимание на метрологию (и в качестве источника берите не журнальные статьи, а учебники [да, есть заказные с победными реляциями, описывающими только структуру СИ, я же про другие, в которых описывается история метрических систем, или методика измерения в метрологии]), это Важнейший инструмент физики, вне ее нет физики, вне ее физика становится сказкой, тренировкой для ума, а с СИ — еще и безумной, необъяснимой и не познаваемой системой, в которой интегральные величины являются — измеримыми и базовыми, ну как же?! если я измерил, то это же, конечно, измеримая величина?! Вас ничто не смущает, манипуляция настолько не заметна?
мы реальные измерения приводим к фантастической СИ, которая ни разу не реальная
Что для вас реальность вообще?
если я измерил, то это же, конечно, измеримая величина?!
Да, по определению
Окей, выбираем Планковские единицы, по определению это одна из естественных систем единиц, как это повлияет на точность измерительных приборов?
Что для вас реальность вообще
то, что может быть установлено, зафиксировано или наблюдается (психология акцентируется на биекции реальность/действительности, реальность — то что есть вне зависимости от того кто наблюдает, а действительность, то что строит мозг на основании ощущений и накопленного опыта).
Окей, выбираем Планковские единицы, по определению это одна из естественных систем единиц, как это повлияет на точность измерительных приборов
Существенно, единый стандарт для всех, с меньшим количеством параметров (размерных коэффициентов), приведут к более точным эталонам, а отсутствия необходимости согласования экспериментов завязанных и определяющих эти коэффициенты к установлению того, чего мы знаем, а вернее — не понимаем, и возможности, наконец, пробить проблему 7ого знака, которая с момента установления точности этих констант сместится на момент выбора эталонов, а с этим уже можно работать выбирая иные или меняя числовые значения связанные с ними.
Да, можно было попытаться систематизировать фунты с милями и галлонами, чтобы они у всех были одинаковые, но их разных было несколько десятков. Проще было ввести примерно полностью отвязанную систему, которая сразу и изначально у всех будет одинаковая с точностью до погрешности измерения.
Например, в сраче грамм VS килограмм, грамм был просто неудобен. Всем. Слишком мало.
Это понятно, что неудобен. Но можно было то, что сейчас называют килограммом, назвать граммом. Или любым другим словом, без приставки -кило. Тогда не было бы путаницы, не было приставочной ассиметрии (это когда в меньшую сторону можно пользоваться приставками — а большую нельзя). Все бы было ровненько и красиво.
У нас есть метр (который можно отмерить руками),
Метр нельзя отмерить руками. Как раз меры, отмеряемые частями тела — это аршин, пядь, локоть, фут, сажень, ярд. Если эти размеры будет отмерять множество людей, то погрешность будет меньше, чем если эти люди будут отмерять метр. И тем более, будет большая погрешность, если отмерять через колебания маятника или через парижский мередиан. Таким образом, метр — технически очень неудобная величина. Противоестественная. Просто мы к ней привыкли — но это лишь исторически сложившаяся данность. То же самое касается двенадцатеричной системы. По сути, десятичная — более примитивна и имеет меньше возможностей. Десять пошло от 10 пальцев на двух руках, в то время как 12 пошло от 12 фаланг пальцев на одной руке (без учета большого пальца). Это давало больше возможностей, чем 10, что для древнего человека было важным.
И раз уж пошла такая пьянка, то когда вводили СИ, логично было десятичным делать все: тысячу секунд — киломинута и тд и тп, а без этого присутствует нелогичная приставочная ассиметрия: миллисекунда это 1/1000 секунды, в то время, как в большую сторону секунды группируются по 60 и 3600, 86400.
Вы предполагаете, что у учёных будут свои единицы, а в быту — свои?
Ок, давайте проведем эксперимент. Вы, как любитель единообразия и унификации, идете на ЛОР и толкаете там следующую тему: «Люди, все те, кто пользуется восьмиричной системой для пермишенсов. Надо все срочно переделать и перевести ls -l на десятичную систему. А то домохозяйкам неясно. Нужно чтобы вы все тут подстроились под то, как в быту». И когда вы это сделаете — дадите нам ссылку, мы подождем парочку дней, а потом продолжим обсуждать, нужны ли ученным свои единицы, или пускай пользуются бытовыми. Как вам такая идея?
Вы реально хотите повторения Гельветики?
Из гугла: «Гельветика — це поширена рубана гарнітура, розроблена в 1957 р. швейцарським дизайнером Максом Мідінґером.»
Шрифт это, если по-русски.
Посмотрите на американских студентов, страдающих с фунто-килограммами
Там не тот масштаб трагедии, чтобы было о чем вообще вести речь. И статистика, например, нобелевских лауреатов, вообще скажет об обратном: проблемы явно не у американских студентов. Это как раз первые, у кого нет проблем.
Нужно минимум французскую революцию устраивать и много убивать.
Вам лишь бы убивать. Те, кто придумал восьмиричную систему для пермишенсов и шестнадцатиричную для чисел — они много людей убили? Революций много сделали? Почему физики не имеют права использовать свою систему мер, за что вы настолько их нелюбите?
Насчёт человеческих обозначений — да, их сделали для домохозяйки. rwxrwxr-x и всё такое.
Главное — сценарий «гельветика» не имеет отношения к тому, что мы тут обсуждаем.
Обозначения сделали удобными, для этого потребовалось прибегнуть к использованию совсем не домохозяечной восьмиричной системе. «rwxrwxr-x» — это не восьмеричная система — а как раз наглядная расшифровка бит в двоичной системе. Восьмеричная — это если записать такое как 0776. Основная идея состоит в том, что ради удобства допустимы любые отхождения от стандартов, принятых в обществе. Поэтому ответ на ваш аргумент — «А вы уверены, что всех устроит альтернативная система?» будет — уверен, что устроит не всех. Это нормально. Тем, кого это не устроит, оно навязываться не должно.
Заметим, какие бы единицы выбраны не были, вам не удастся добиться, что π=e. Это значит, что всё время будут иррациональные размерности, как бы система величин не подгонялась друг к другу.
Нет, в магазинах все остается «как есть». Сутки измеряются «как есть», остаются все эти високосные секунды, вещательные календари, китайские, арабские, иудейские новые года, и прочее легаси, а так же наслоения других различных культур, про которые я даже не знаю.
Речь касается только физики. Сейчас физика «подстроена» под нужны «ширпотреба»: продавцы в магазинах, чуваки с рулеткой, которые что-то меряют, и тд и тп. Там, где было ну совсем неудобно — физика придумала себе шкалу Кельвина вместо шкалы Цельсия. И то эта задумка была реализована не полностью: сдвинули базу, но размер градуса оставили как и в шкале Цельсия, хотя не было ни одной нормальной причины так делать. Вот то же самое, только полностью, нужно, по хорошему, провести со всеми физическими величинами. Переградуировать все, чтобы (например) уравнение идеального газа выглядело как закон Ома, то есть, чтобы там не было «переводной константы» R. Фактически, вот это R вылезло там потому, что один или несколько компонентов в формуле неверно проградуированы.
Проградуировать нужно все так, чтобы во всех физических формулах не было подобных переводных коэффициентов. Заодно, время в плюс и в минус относительно новой секунды должно группироваться по степеням 10, а не по 60 как сейчас. Ну то есть, никаких минут, часов быть не должно. Килосекунда, мегасекунда и тд. Все унифицировано. Физика — это прежде всего перфекционизм.
Когда мы это сделаем, то окажется, что для повседневной жизни это полностью непригодно. И ненадо. Это только для физиков.
посмотрите как они страдают… в науке метрическая, а быту — имперская
они не страдают. Это работа советской и потом российской пропаданды, чтобы вы думали, что американцы страдают. И слово «имперская» тому подтверждение. На самом деле все эти критики так и не смогли наладить производство микросхем с метрическим расстоянием между ножками. И от этого не страдают, даже те, кто эти микросхемы сдирал. И кто колеса на свой ВАЗ делал в дюймовом диаметре. Да и никого особо не бесит, когда диагональ монитора в дюймах. Очевидно, что и они там не парятся по такому пустяку.
приведёт ровно к такому же сценарию — постоянной конверсии.
Когда вы крайний раз переводили диагональ вашего монитора в метры, или диаметр ваших колес? Я к чему клоню: конверсия возможна, но области использования не пересекаются, поэтому редко кто переводит из одной систему в другую. Просто надобности нет. С другой стороны, выбор длины метра без учета интересов будущих физиков как раз и привел к постоянной конверсии вот этими всякими универсальными газовыми постоянными, электрическими постоянными и прочими постоянными. Так что, было бы корректно говорить, что это физики страдают.
какие бы единицы выбраны не были, вам не удастся добиться, что π=e.
Разумеется. Но это математические величины, а я говорю лишь о фундаментальных физических. пи и е остаются. Это математика, от них еще не придумали, как можно уйти.
Физика — это прежде всего перфекционизм.
Полностью согласен. Как только в системе единиц найден недостаток, нужно полностью её переопределять, чтобы было всё идеально. Весь научный мир за это будет безмерно благодарен.
А потом в новой системе единиц опять найдётся недостаток, из-за которого её надо полностью переопределить.
6,626070040 × 10−34 м−25Откуда взялось -25 и как мы после этого получим килограмм?
Ввели единицу измерения — максимально точно в ней посчитали константу — зафиксировали значение константы и через нее переопределили единицу измерения
Теперь при уточнении значения константы наши единицы измерения будут более точными.
Если вы знаете что такое метр, секунда и килограмм, то вы измеряете постоянную Планка с какой-то точностью.
Если вы знаете что такое метр, секунда и постоянная Планка, то вы можете измерить массу объекта.
И дальше вопрос: что лучше, определение килограмма через металлический цилиндр или через хорошие метр, секунду и число (зафиксированное значение постоянной Планка)?
При этом металлический цилиндр постоянно меняет свой вес на десятки микрограмм. Для сравнения, если бы часы шли с такой точностью с какой меряют вес килограмма они бы убегали/отставали на 3-4 секунды в сутки или пару минут в месяц, это уровень очень дешёвых кварцевых часов сейчас.
PS Если вы зафиксируете значение постоянной Планка как наилучшее известное сейчас, то никто не заметит подмены килограмма.
С чего бы постоянная Планка поменялась когда в новой системе эталонов она фиксированная по определению?
Нет, постоянная не поменяется, потому что есть формула из 4-х параметров и можно зафиксировать 3 любых, а 4-ый уже как получится.
Вот и предлагают зафиксировать секунду (через цезий-133), скорость света (получится метр) и постоянную Планка (получится килограмм)
Вся борьба идёт за то, чтобы определить новый килограмм максимально похожий на старый. Вот и «подбирают» значение постоянной Планка такой, чтобы никто не заметил изменения килограмма
И как это соотносится с теплоемкостью, например, воздуха, которая 1005 джоулей на кг на К в окрестностях 273К?

У воздуха, как у (в хорошем приближении) двухатомного газа, теплоемкость в 7/2 раз больше, чем идеальное kT = 1,38064852E-23
Было: «Новое определение: 1 кельвин соответствует изменению тепловой энергии на 1,38064852 × 10−23 джоулей. Для выражения единицы требуется постоянная Больцмана.»
Т.е. мы просто умножаем джоули на константу и получаем кельвины? Делим кельвины на константу и получаем джоули? В каком месте произошло преобразование кельвина в джоули?
Если предположить, что константы эти изменяются во времени — сможем ли мы это обнаружить (если сами определили их константами)? И если да, то как?
А если они изменятся пропорционально друг другу, то нет :)
Конечно, согласен. Если все пропорционально увеличилось и скорость света тоже, можно считать, что все осталось как и было :)
простой пример, почему ваше и еще выше утверждения — ошибочны… имеем кеплера и эпициклы — это было, есть и будет — отрицать данное — бессмысленно… при этом, вы же прекрасно понимаете, что кеплер и эпициклы дают чудесный одинаковый результат расчетов, но эти два метода расчета тел кардинально отличаются подходом, т.е. логикой… при этом, т.к. научный метод не дает однозначных решений никогда — читай — будут еще решения помимо кеплера и эпициклов — то и логика изменится ровно так же, т.е. кучи статеек и прочего, основанного на кеплере — улетят в унитаз, как улетели статейки про эпициклы… или же будет скромная приписка как обычно — работает только с такими-то приближениями и в таких-то системах… но вы должны понимать, что любая теория строится на логике прежде всего, а не на каких-то там данных или формулах и т.д… смените логику — теория улетит вникуда или же начнет работать как обрубок с очень сильными ограничениями…
если быть предельно честным сейчас, то нынешняя физика начиная с 19-ого века представляет собой лютейшую смесь из новооткрытых «эпициклов», и до тех пор, пока не появится вменяемый физик или группа физиков, которые прежде всего логически расставят все по местам — ничего хорошего не будет…
и отсюда следует, что все рассуждения о свете, времени, константах — конечно же будут неоднократно пересмотрены, и этот пересмотр будет длиться до тех пор, пока физики не начнут думать логически…
и еще момент, уже не на пальцах)) при нынешнем развитии топологии и прочих космологий, кои сейчас развиваются ну очень бешеными темпами — говорить о константах — вообще бессмыслица… сейчас мы например имеем абсолютно расхожие теории о вселенной, и их преогромное кол-во, но подавляющее кол-во этих теорий говорят о том, что вселенная нестационарна… и при этом, опять же подавляющее кол-во теорий говорят о том, что было или будет нечто, где не работают нынешние физические законы, называйте как хотите — чорная дыра, сингулярность, взрыв, топологические изменения и т.д., физики на этот счет резвятся как хотят) но в этих случаях константы однозначно точно либо не имеют смысл, либо кардинально меняются, т.е. перестают быть константами… совсем простой пример из теории конформной циклической космологии пенроуза и гурзадяна — окончание жизни вселенной и оно же начало жизни новой с топологическими изменениями — это только и исключительно только фотоны, а больше нет ничего) какие такие константы будут иметься в таком мире по-вашему и насколько они будут отличны от современного набора констант?
вы должны чотко разделять реальность(!), и «природу» физических формул (к природе отношения не имеет от слова совсем), т.е. некое обобщение чего-то через что-то с применением извращенной насмерть математики… иными словами — есть резвящиеся физики, с некоей своей физической логикой, как-либо привлекающие мат.аппарат, что является конечно же моделью, а есть реальность, и суммарно получается так, что физику абсолютно плевать каким образом модель коррелирует с экспериментом — есть стремление к минимальной сигме и все… при этом, я вас прекрасно понимаю, что возникающие вопросы — типа «а как вы это получили — логику расскажите» — физика ни коим образом логика не волнует…
пример: заявление многоуважаемого академика физ.наук ран: материя — это форма проявления энергии (цитата, ©)
вопрос из зала: а энергия — это что? ответа нет)))
физика не волнуют логические дебри, физика волнует исключительно и только модель расчетов с определенной сигмой и все… иными словами — как пересчитать что-то из чего-то и худо-бедно соотнести с реальностью… построение же логических абстракций уровня «что первично, а что вторично» — это абсолютно не забота физиков…
Кстати, судя по страничке приведенной брошюры, там не 25, а 2S. Опечатка? Или они туда засунули площадь?
у Nature в инфографике опечатка.
5 от S находится довольно далеко, еще шифт надо удерживать. Опечататься так довольно сложно.
p.s. блин, не на том уровне ответил. :(
Тогда, при делении секунды сокращаются — и получаем итоговую размерность Дж*м^2, что тоже не сходится с килогаммом.
Нужно, чтобы получалось Дж*с^2*м^-2, видимо там нужно не делить — а умножать.
в итоге — 2 опечатки в одном абзаце. Не слишком ли много? Этот журнал вообще как? Желтеньким считается, или «нормальный»?
9 издание вcтупило в силу с 20 мая 2019:
https://www.bipm.org/en/publications/si-brochure
The changes were agreed by the CGPM in November 2018 with effect from May 20th 2019, a date chosen because it is World Metrology Day, the day when the Metre Convention was signed in 1875.
"The International System of Units", Preface to the 9th edition p. 122 https://www.bipm.org/en/publications/si-brochure
This brochure provides the text in English, but when an authoritative reference is required or when there is doubt about the interpretation of the text the French should be used.
"The International System of Units", Preface to the 9th edition p. 124 https://www.bipm.org/en/publications/si-brochure
Пересмотр системы единиц СИ: новые определения ампера, килограмма, кельвина и моля