Единицы физических величин и их размерности - Сена Л.А.
Скачать (прямая ссылка):
Положение существенным образом изменилось после введения Международной системы единиц, обозначаемой символом СИ (Si), которая согласно ГОСТ 9867—61, «должна применяться как предпочтительная во всех областях науки, техники и народного хозяйства, а также при преподавании». В связи с введением Международной системы можно было бы переиздать упомянутую книгу, внеся в нее необходимые изменения и дополнения. Однако предлагаемая книга коренным образом отличается от «Единиц измерения физических величин» и преследует другие цели, о которых речь будет идти ниже.
Бесспорно, создание системы, охватывающей все области измерений и включающей в себя большое число
6
предисловие
единиц, применяемых на практике, следует рассматривать как прогрессивный шаг, однако, по моему убеждению, здесь «е следует впадать в крайность. Если наличие большого разнообразия систем единиц создает значительные неудобства, то попытка уложить все измерения в прокрустово ложе одной системы вряд ли сможет всех удовлетворить. Между тем главным, если не единственным требованием, которое следует предъявлять ко всякой системе единиц, — это ее удобство.
Я полностью разделяю мнение академика М. А. Ле-онтовича (Вестник АН СССР, № 6, 1964) о том, что система СГС должна быть сохранена, причем не как «допущенная к употреблению», а как совершенно полноправная система.
Для ряда целей должны сохраниться и другие, в частности, некоторые внесистемные единицы и опять-таки по одной единственной причине — из-за практического удобства в данной конкретной области.
Если бы речь шла только о вопросе внедрения системы СИ и сохранения или несохранения других систем (в частности, системы СГС), то написание этой книги вряд ли было бы оправдано и можно было бы ограничиться небольшой журнальной статьей. Это тем более можно было бы сделать, что в настоящее время имеется ряд справочников, в которых собраны единицы практически всех систем и большое число внесистемных единиц *). Основная задача этой книги — другая, и она отражена в ее заглавии, о котором следует сказать особо. Внесение в заглавие книги слова «размерности» подчеркивает то обстоятельство, что наряду с вопросом о системах единиц большое внимание уделено системам размерностей. При этом с самого начала считаю нужным подчеркнуть, что слово «размерности» следует связывать только со словом «единицы», а не со словом «величины». Как мне кажется, в книге достаточно убедительно показано, что понятие «размерность физической величины» лишено всякого смысла и может применяться только
*) Можно рекомендовать весьма подробный справочник «Единицы измерений и обозначения физико-технических величин», составленный коллективом авторов под руководством Н. В. Калашникова и Л. Р. Стойкого (Изд-во «Недра», Москва, 1966),
предисловие
7
как разговорное сокращение понятия «размерность единицы данной физической величины, в рамках данной системы единиц». Хотя в книге для краткости повсеместно применяется это разговорное сокращение (учитывая, кроме краткости, его широкое распространение), его истинный смысл необходимо иметь в виду.
Для того чтобы формулы размерности не оставались абстрактными, в книге даются краткие сведения о применении этих формул, в частности в анализе размерностей и методе подобия. Это представляется мне тем более полезным, что указанные методы находят все более широкое применение, а литература по этому вопросу крайне скудна и не всегда достаточно доступна.
Особенно большое внимание в книге уделено общим принципам построения систем единиц и методам перевода единиц из одной системы в другую. При рассмотрении образования отдельных единиц я счел весьма целесообразным давать не столько формальное определение единицы, сколько объяснение существа измеряемой физической величины и того, на основе какого измерения устанавливается данная единица.
При подготовке рукописи к печати возникла своеобразная трудность в выборе обозначений для различных величин и единиц. Существующие стандарты и рекомендации дают для одних и тех же величин разные обозначения, в зависимости от того, к каким областям науки и техники эти величины относятся.
В книге, охватывающей все разделы физики, приходится иметь дело с весьма большим числом величин. Поэтому выбор обозначений из числа содержащихся в разных рекомендациях, быть может, имеет несколько произвольный характер. Этот выбор определяется в основном тем, какие обозначения в наибольшей степени приняты в учебной физической литературе. Так, в отличие от обозначения плотности тока 6, принятой в электротехнической литературе, в книге, как и в большинстве учебников по физике, принято обозначение j. Поскольку, согласно существующим ГОСТ и рекомендациям, допускается взаимная замена прописных и строчных букв, я выбрал те из них, которые представлялись более удобными.
8
предисловие
Наконец, особо следует упомянуть «вольность», которую я допустил в названии и обозначении технической единицы массы. Как и в предыдущей моей книге, я вместо обозначения т. е. м. или определяемого формулой размерности обозначения кгс • сек2/'м пользуюсь рекомендованным проф. М. Ф. Маликовым названием «инер-та» и сокращенным обозначением «и». Если, как это предполагается, техническая система единиц (МКГСС) будет со временем полностью ликвидирована, вопрос об обозначении единицы массы в этой системе сам собой отпадет. Но пока система не вышла из обихода, мне представляется более удобным иметь специальное наименование для единицы такой важной величины, как масса.
