Смена парадигмы единиц измерения и натуральных констант ⇐ Васина Википедия

[wiki_de]

== История единиц измерения ==

Локоть несколько раз упоминается в Ветхом Завете, например, в указании Бога Ною построить ковчег (Бытие 6, стих 15, цитата из стандартного издания 2016 года): «И вот как ты должен сделать его: 300 локтей в длину Ковчег должен быть шириной 50 локтей и высотой 30 локтей». Разумеется, имелся в виду «царский локоть» или «царский локоть»; это соответствовало 52,5 см.

В Древнем Египте длина мех|царя (тоже 52,5 см) была важнейшей мерой длины, в том числе при планировании и строительстве пирамид. Для собственно измерения израильтяне, как и египтяне, использовали локоть (англ. ell-wand или ellwand).

Точные значения единиц измерения в каждой стране были разными; В немецких странах и городах около 1800 года существовало четырнадцать различных значений стопы. Чтобы проверить размеры, которые использовали отдельные лица, были взяты образцы размеров во многих церквях, ратушах или других общественных зданиях (например, в Брауншвейге, Бремене, Дрездене, Бад-Лангензальцах, Нортхайме, Регенсбурге, Вене, здесь, в соборе Святого Стефана, Вормсе).

В Швейцарии тоже были другие значения стопы и т. д. В Берне в 18 веке в воротах церкви были установлены официальные образцы мер [https://historical-bern.ideenset.ch/berner-massunits Berner Dimensions]. башню Зитглогге|Цитглогге, которую можно увидеть и сегодня. Бернская стопа составляла 29,3 см и была действительна только в районе Берна.

Различные размеры локтей, стоп и т. д. не могли быть благоприятны для торговли и особенно для постепенно развивающегося естествознания.

== Смена парадигмы в единицах измерения ==
* Первый сдвиг парадигмы произошел во время Французской революции (около 1793 г.): в основе единицы измерения должна лежать неизменяемая величина, но все же взятая из природы: из земной фигуры. Таким образом, метр впервые был определен как десятимиллионная часть длины земного квадранта, проходящего через Париж. Но точно измерить размер земного шара было не совсем возможно и до сих пор остается проблемой. Более того, нельзя было быть уверенным, что планета никогда не изменит свою форму и размер; Однако эта идея, похоже, была очень далека от мышления того времени.

Конечно, долю размера земного шара нельзя было использовать в качестве модельного измерения; Выборочные измерения проводились с искусственного объекта – эталонного измерителя. Первые два оригинальных счетчика представляли собой металлические стержни, так называемые меры. Для калибра длина, которую он представляет, равна расстоянию между двумя торцевыми гранями. Первый оригинальный счетчик (1795 г.) был изготовлен из латуни, второй (1799 г.) — из платины. Но оказалось, что торцы легко повреждаются. В третьем оригинальном метре (1899 г.) метр определялся по расстоянию между двумя процарапанными линиями на платиново-иридиевом стержне х-образного сечения. Но этот процесс также принес с собой множество проблем.

* Второй сдвиг парадигмы

* Ответственность за определение натуральных констант и единиц измерения
Международный институт метрологии, то есть науки об измерениях, является
Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) (Международное бюро мер и весов) в Севре (пригород Парижа).

Органом МБМВ, публикующим «рекомендации» и обязательные решения, является
Conférence Générale des Poids et Mesures (CGPM) (Генеральная конференция по мерам и весам).

В Германии
Федеральный физико-технический институт (PTB) в Брауншвейге
ответственное учреждение по метрологии; она играет ключевую роль в работе МБМВ. Например, она координировала международный «Проект Авогадро» по определению «нового» килограмма.

Соответствующие институты в Австрии и Швейцарии:
Федеральное ведомство по метрологии и геодезии (BEV) или
Федеральный институт метрологии.

* Пример смены парадигмы

Смена парадигмы обсуждается здесь на примере вакуумной скорости света «c». Находили все более точные значения этой величины (выраженные в м/с); но до 1975 года его измерения были неопределенными.

В 1975 году 15-я ГКМВ «рекомендовала» придавать скорости света фиксированное значение, а именно
''c'' = 299 792 458 м/с.

17-я ГКМВ подтвердила это в 1983 году и в то же время переопределила метр как расстояние, проходимое светом в вакууме за 1/299 792 458 секунды. На этом смена парадигмы скорости света и метра завершается: скорость света больше не связана с метром, а «наоборот» метр связан со скоростью света (и секундой)!

Таким образом, счетчик по-прежнему основан на природном явлении, просто более надежном, чем раньше.

* Больше «определения естественных констант»

26-я ГКМВ в 2018 году, вступившая в силу 20 мая 2019 года, установила, что все единицы измерения, такие как метр, определяются естественными константами, которые соответственно называются «определяющими константами». Всего семь, и все без «неопределенности»:

--
Частота цезия
Δvcs =
9 192 631 770 с–1

-- Скорость света
''c'' =
299 792 458 м с–1

-- Постоянная Планка
''ч'' =
6,626 070 15 · 10–34 Дж с

-- элементарный заряд
''е'' =
1,602 176 634 · 10–19 ''C''

-- Постоянная Больцмана
''к'' =
1,380 649 · 10–23 Дж К–1

-- Константа Авогадро
НП =
6,022 140 76 · 1023 моль–1

-- Эквивалент фотометрического излучения
Ккд=
683 кд ср Вт–1

* Дополнительная информация

Федеральное объединение физико-технических наук разработало «брошюры», которые можно загрузить с домашней страницы PTB (https://www.ptb.de) по адресу
«Пресса и текущие события/брошюры/о международной системе единиц»:
«Юридические единицы в Германии» (по состоянию на январь 2023 г.) и
«Новая Международная система единиц (СИ)» (по состоянию на январь 2023 г.).
Последняя брошюра подробно объясняет «философию» системы единиц, включая, например, проблемы с оригинальным счетчиком, указанным выше, и сдвиг парадигмы.

Категория:Единица измерения
Категория:Физическая константа

Подробнее: https://de.wikipedia.org/wiki/Paradigme ... konstanten