Теория измерений. Анализ и обработка экспериментальных данных. Романов В.Н - 8 стр.

UptoLike

Составители: 

Имеет место теорема: группа, удовлетворяющая аксиомам 1–6,
обладает по меньшей мере одним базисом В
1
, В
2
,…, В
n
, причем в случае,
когда n>2, существует бесконечное множество равноценных базисов.
Величины входящие в базис называются основными, а все остальные
величиныпроизводными. Они определяются уравнениями, в которые
входят основные физические величины или их комбинации. Как
определить число элементов некоторого базиса? Для этого в данной
области физики задается k взаимно независимых уравнений для q типов
величин (q>k), тогда n=qk из них остаются неопределенными и не могут
быть выведены из других величин, поэтому являются основными.
Так, в механике наиболее известен базис, состоящий из длины (l),
массы (m) и времени (t). Для геометрии достаточно только l, для
кинематики l и t, для динамики требуется m, l и t. Следует отметить, что
площадь, масса и время базиса не образуют, однако импульс p, энергия W
и действие S образуют базис.
В 1960 г. было заключено международное соглашение о выборе
основных физических величин. Эти величины, а также производные
составляют основу Международной системы единиц СИ (System
International). Система СИ использует в механике базис {l, m, t}, учет
электромагнетизма добавляет сюда силу электрического тока (I),
термодинамика требует включения температуры (T), для фотометрии
нужно добавлять силу света (I
v
), наконец, необходимость описывать
количественные соотношения в физико-химии привела к добавлению
количества вещества (n). Соответствующие единицы обозначают обычно
прописными буквами L (метр), M (килограмм), T (секунда), I (ампер),
Θ
(кельвин), J (кандела), N (моль).
Систему СИ удобно использовать как в теории так и на практике, и
во многих странах она имеет силу закона. Основные величины и наиболее
важные производные и их единицы имеют собственные имена и краткие
обозначения [6]. Существуют точные определения этих величин,
реализуемые на практике лишь с конечной точностью, для чего
используют разнообразные методы измерений, которые постоянно
совершенствуются. Если обратится к истории вопроса, то видно, как с
одной стороны, возрастали требования к точности определения единиц
основных величин, а с другой, – возникали принципиально новые способы
их измерения. Исследователи стремятся связать основные физические
величины с физическими константами, которые можно в любое время
измерить с хорошей воспроизводимостью. Характерным примером
является единица длины. Вначале метр определялся через длину