Персональный сайт В.Э. Ковдерко канд. геолого-минералогических наук, доцента.

Главная

Кто я?

Мои книги

Изобретения

Это интересно

Коротко



2 ПРОБЛЕМА РАЗМЕРНОСТЕЙ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

От других наук естественного профиля, физика отличается, прежде всего, высокой степенью математизации, что рассматривается как критерий истинности. Практически любой физический закон или правило можно кратко, а, главное, точно и однозначно выразить формулой - совокупностью букв и цифр, соединённых между собой математическими знаками. Непременным атрибутом теоретических формул является размерность определяемого параметра, которая может быть результатом выполненных действий (кг*м, м/с, др.) или общепринятой единицей измерения (вольт, ампер, ом и т. д.). Главное требование, предъявляемое к размерности, - наличие физического смысла. Любому, даже мало искушённому в физико- математических тонкостях, человеку нетрудно представить физический смысл таких размерностей как м2, м3, кг*м, кг/см2, г/см3. На м2 можно встать, посеять - это мера площади. Имеют ясный смысл размерности кг*м, м/с, кг/см2, г/см3, обозначающие соответственно работу, скорость, давление и плотность, чего нельзя сказать о кг2, с2. Использование единиц массы и времени с показателями степени, в случаях, когда при решении уравнений их модули в степень не возводятся (например, м/с2), представляется не легитимным, поскольку степень не меняет сущности и результата вычислений. Даже "законный" м2, фигурирующий в размерностях, не всегда адекватен сущности. Так, м2, индексирующий квадрат расстояния между центрами масс, совсем не то, что м2, индексирующий площадь.
Кому, скажите, придёт в голову складывать метры и килограммы, делить килограммы в квадрате на метры в квадрате? Пожалуй, никому, кто способен осознанно выполнять эти простые арифметические действия. Зато самые, самые авторитетные физики спокойно и с удовольствием умножают килограммы на метры, а последние делят на секунды и даже в квадрате, возводят в степень кг, м и с, сокращают одноименные единицы измерения, стоящие в числителе и в знаменателе. Математики взирают на это и нисколько не возмущаются. С их позиций всё правильно и законно. Если в числителе стоит м, а в знаменателе м2, то, будьте уверены, от линейного метра в числителе ничего не останется, а квадратный метр знаменателя превратится в линейный. Но умножать метры на килограммы, делить метры на секунды математик не станет. Складывается впечатление, что некоторые математические действия используются физиками не всегда легитимно, поскольку "м" есть единица длины, а "м2", "м3" - производные от неё и имеют самостоятельное употребление. В физике таких примеров "запрещённых" действий предостаточно. Сокращают кг, с кг2, просто с и с2. Кстати, о кг2 и с2. В формуле закона всемирного тяготения произведение М*m заменяют на кг2, а квадрат расстояния на м2, потом сокращают их если одноимённые обозначения имеются в числителе и знаменателе. Но М - масса Земли 6*1024 кг, а m - пробное тело, допустим, в 1кг. Обсуждаемые параметры (кг и м) есть общепринятые единицы измерения, поэтому при определении размерности искомого параметра использование показателя степени представляется недопустимым, поскольку нет квадратных секунд и килограммов. Возможно, при указании размерности следует использовать символы этих величин, например, t, m, l, а не с, кг, м. Но тогда возникает трудность другого порядка - неопределённость: t может обозначать секунду, минуту и час; m - грамм, килограмм, тонну. Выход видится в том, чтобы под символом всегда подразумевалась основная единица международной системы (СИ).
 


в начало  продолжение