хочу все знать: системы единиц
Jul. 18th, 2017 01:15 am![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
avvaЯ праздно просматривал рецензию на учебник физики (электродинамики), которая попалась под руку, и вдруг мое внимание привлек следующий абзац:
"Unfortunately one can no longer make the decision based on eschewing SI units. Brau’s book is fully SI compliant, and much of the latest edition of Jackson has also slipped into SI compliance, demonstrating the allure of the dark side."
Т.е. рецензент пишет, что раньше можно было предпочитать учебники, которые избегают единицы СИ, но сейчас СИ уже настолько распостранилась, что даже хорошие учебники переписали в ней, и использовать это как критерий уже не получается.
Вопрос к физикам: какую систему единиц автор этой рецензии полагает очевидно лучшей и правильной для университетского учебника (он этого не упоминает)? СГС или что-то другое? И действительно ли есть основания для такого предпочтения? На чем основано это шуточное "allure of the dark side"?
"Unfortunately one can no longer make the decision based on eschewing SI units. Brau’s book is fully SI compliant, and much of the latest edition of Jackson has also slipped into SI compliance, demonstrating the allure of the dark side."
Т.е. рецензент пишет, что раньше можно было предпочитать учебники, которые избегают единицы СИ, но сейчас СИ уже настолько распостранилась, что даже хорошие учебники переписали в ней, и использовать это как критерий уже не получается.
Вопрос к физикам: какую систему единиц автор этой рецензии полагает очевидно лучшей и правильной для университетского учебника (он этого не упоминает)? СГС или что-то другое? И действительно ли есть основания для такого предпочтения? На чем основано это шуточное "allure of the dark side"?
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2017-07-17 10:36 pm (UTC)(из Википедии)
no subject
Date: 2017-07-17 10:43 pm (UTC)СИ - система для электротехников и специалистов по ОБЖ. :) В общем-то для собственно физики она попросту неудобна, но во многих странах считается "наиболее стандартной". Поэтому последние полвека как минимум у авторов учебников физики есть стандартная дилемма - использовать что-то более физическое или "то, что положено по ГОСТу".
no subject
Date: 2017-07-17 10:47 pm (UTC)no subject
Date: 2017-07-17 11:07 pm (UTC)Однако для практических и инженерных целей удобнее система СИ: ток принято измерять в амперах, напряжение в вольтах, магнитное поле в тесла. Попробуй еще купи вольтметр, проградуированный в единицах СГС.
Соответственно, учебники, написанные в системе СГС, скорее всего, предназначены для физиков. Учебник для инженеров, разумеется, будет написан в системе СИ. Поэтому по системе единиц можно было сделать вывод о том, для кого книга написана, какова система ценностей автора. Отсюда и народная примета: хорошие учебники для физиков используют СГС.
Системой СГС по-прежнему пользуются многие, в особенности в оригинальных статьях, даже те, кто сами измерения производят в СИ. Однако что касается преподавания, то есть некоторое административное давление в сторону СИ, из соображений стандартизации, метризации и т.п. Что и приводит к вытеснению СГС из учебников. (Кроме того, широкое распространение численных пакетов для решения уравнений электромагнетизма тоже, видимо, вносит в это черное дело свой вклад: пользователю пакета наплевать, стоит ли там внутри множитель 4pi*epsilon_0.)
no subject
Date: 2017-07-17 11:22 pm (UTC)Кстати, недавно прочитал статью по спектроскопии 2017 года - дак там вместо привычных обратных сантиметров - обратные метры, ужас какой-то, ещё в 2016 такого не было.
no subject
Date: 2017-07-17 11:34 pm (UTC)no subject
Date: 2017-07-18 12:54 am (UTC)Скорее всего, автор не упоминает явно "правильной" системы потому что учебники, которые он считает хорошими, используют (использовали в более ранних изданиях) разные системы, каждая из которых, однако, значительно удобнее СИ для фундаментальной физики. Таких систем по меньшей мере шесть:
Gaussian-cgs units, Gaussian eV-based natural units (c = ℏ = 1, масса измеряется в электрон-вольтах), Gaussian Planck units, Lorentz–Heaviside-cgs units, Lorentz–Heaviside eV-based natural units, Lorentz–Heaviside Planck units.
no subject
Date: 2017-07-18 01:20 am (UTC)Поле в теслах.
В микроскопической физике обычно пользуются атомной системой единиц (\hbar = 1, q_e = 1, m_e = 1), там тоже никаких \epsilon_0 нет, и вдобавок порядки величин получаются разумными. А уж при согласовании с макроскопическими параметрами -- сантиметр и грамм там или метр и килограмм -- разница небольшая. Поэтому обычно используют СИ, чтобы всяких дин, эргов и статвольтов не было.
no subject
Date: 2017-07-18 02:05 am (UTC)Например у нас популярна c=hbar=k=1 :)
(иногда неформально добавляема к c=...=2 pi = 2 = 1)
no subject
Date: 2017-07-18 02:48 am (UTC)no subject
Date: 2017-07-18 03:07 am (UTC)http://www.vshopf.unn.ru/archive/e_pi/
(исходник не нашёл).
no subject
Date: 2017-07-18 03:48 am (UTC)no subject
Date: 2017-07-18 04:58 am (UTC)Это ж кошмар. Получается, что размерность aka типизация не защищает от идиотских ошибок.
no subject
Date: 2017-07-18 05:22 am (UTC)Речь, повторю, идёт не о инженерах, а о "яйцеголовых". У них другие интересы, поэтому другие ошибки.
no subject
Date: 2017-07-18 05:22 am (UTC)no subject
Date: 2017-07-18 05:23 am (UTC)no subject
Date: 2017-07-18 05:56 am (UTC)no subject
Date: 2017-07-18 06:35 am (UTC)Исходник - в pdf сборнике автора, на kondratiev.ru
Божественная вещь, конечно...
Выше уже привели ссылку, но все-таки процитирую...
Date: 2017-07-18 06:41 am (UTC)***********
Как известно, большую роль в теории играет выбор системы единиц. Так, в ядерной физике удобна система, в которой две основные константы - постоянная Планка ћ и скорость света с равны единице. Предлагаем ввести аналогичные изменения в математику: перекалибровать ось действительных чисел так, чтобы две основные константы е = 0, π = 1.
При этом существенно упрощается геометрия: длина окружности равна диаметру, сумма углов треугольника равна единице.
Но гораздо более интересны изменения в высшей математике.
Известно, что e^{2πi} = 1. Прологарифмировав, получаем, 2iπ = 0, т.е., сокращая на 2π, i = 0. И все проблемы функций комплексного переменного устраняются сами собой.
Далее, е^{iφ} = cos(φ) + i sin(φ) = cos(φ). Следовательно, cos(φ) = 0 для любых φ. Тогда sin(φ) = ±sqrt(1-sin(2φ)) = ±1. Но +1 = π, и так как не существует углов, для которых sin(φ) = π, то sin(φ) = -1 для любых φ.
**************
Новая основная теорема алгебры: 1 = 0.
Доказательство. i = 0, это мы уже доказали. Возводя в квадрат, получаем -1 = 0. И еще раз возводя в квадрат, 1 = 0. То есть, π = e. Мы доказали это интуитивно очевидное утверждение.
И т.д.
http://www.vshopf.unn.ru/archive/e_pi/
Автор: А. Кондратьев
kondratiev.ru
no subject
Date: 2017-07-18 07:00 am (UTC)no subject
Date: 2017-07-18 07:42 am (UTC)Инженеры - СИ, физики СГС(только у нас ее почему то называли СГСЕ).
Очень бодрило в институте, когда в одном семестре одновременно изучаешь физику и электротехнику, об одном и том же, но с разным математическим аппаратом и принципами. В голове заваривается ОЧЕНЬ крутая каша.
no subject
Date: 2017-07-18 07:59 am (UTC)Особенно для понимания физического смысла.
no subject
Date: 2017-07-18 08:45 am (UTC)no subject
Date: 2017-07-18 08:50 am (UTC)Когда мы говорим о велосипедах,то говорим ... 24", 26"..
Когда мы в хозяйственном магазине спрашиваем что-нибудь по сантехнической части, мы говорим 1/2" 3/4" 1"
При начальном знакомстве со схемотехникой, с некоторым удивлением узнаешь, что в качестве базовая шага для физического монтажа часто используются значения 2.54, 1.27, 0.635мм, удивление проходит при понимании это 0.1 0.05 0.025"
Традиции англоязычного мира, которые метрическая система, предложенная французами, не смогла преодолеть в мировом масштабе, а сколько интересного можно наблюдать в рамках отдельных стран. Такова специфика традиций материальной культуры по отдельным странам или более крупным конгломератам.Если бы у всех были измерительные устройства, в первую очередь, те же линейки у которых в качестве основной единицы использовался квадратный корень из см, его целые десятые доли его, мы не задумывались о квадратах.
Есть байка о введении метрической системы а Англии в 20 веке,один из законодателей в Парламенте на обсуждении выступил с речью, что представьте себе,что после работы простой работяга зайдет в паб и попросит себе 0,568261л пива.Утверждалось, что это спич еще на несколько лет задержал введение метрической системы.
no subject
Date: 2017-07-18 09:13 am (UTC)По поводу пинт, унций и прочего не поручусь, но подозреваю, что где-то так же.