Экспериментально найти единицы физической величины?

Это довольно хороший вопрос.

Физические величины не имеют размерностей. У них есть одна или несколько шкал, и именно шкалы имеют размеры. Совершенно правомерно устанавливать$\epsilon=\mu=1/c$, что означало бы, что единица заряда$Q^2 = \text{Joule-seconds}$. Это будет получено для системы fps,$1\ \text{verber} = \frac{1}{94.55}\ \text{coulombs}$, и$1\ \text{galvin} = 3.98\ \text{volts}$. Эта система исследовалась в прошлом Фицджеральдом, Кеннелли и мной.

Количество измерений или свободных единиц, необходимых для разрешения всех существующих систем, должно иметь три электрические единицы, две из которых установлены на единицу в СИ, а другие две установлены на единицу в СГС. Эти дополнительные измерения также имеют значение.

Вы могли бы заметить, что есть скорость света и отдельная постоянная, представленная приравниванием размера сил в законе Ампера к закону Кулона двух однородно заряженных проводов. Когда они равны, то ток по закону Ампера равен$1\ \text{verber}$в$T$секунд, а по закону Кулона$1\ \text{verber}$в$L$ноги. Мера$L/T$футов в секунду — это «постоянная электромагнитной скорости», необходимая для преобразования$\mathrm{esu}$к$\mathrm{emu}$.

Было диким предположением, что ЭДС и скорость света являются одним и тем же числом, и это было доказано в 1863 году Максвеллом, когда он использовал уравнения гидродинамики для вывода ряда точечных «граничных» условий и показал результат это, электромагнитные волны распространяются на EMV. Именно Герц доказал, что волны, создаваемые вращающимся магнитом, действуют подобно свету.

Написание уравнения, подобного закону Ампера, в виде$\frac{F}{l} = \frac{I^2}{R}$(вебер), или$\frac{F}{l} = \frac{2I^2}{R}$(Максвелл = Эму) или$\frac{F}{l} = \frac{I}{2\pi R}$(Лоренца) абсолютно справедливы, и все дают размеры тока как$\sqrt{\text{force}}$.

Только когда пишешь$\frac{F}{l} = \frac{k I^2}{R}$что$F$,$I$и$R$все может быть определено отдельно, а константа может быть неединичной величиной, равной$\frac{F}{I^2}$, и существование множества уравнений впереди предполагает, что требуется новое измерение.

Сопоставляя системы CGS и MKS, можно показать, что сверх LMTQ необходимы две дополнительные величины. Например, можно было бы иметь LMTQI рад, где$Q$и$I$могут быть определены отдельно, и$\frac{Q}{I} = \kappa T$, например.

Еще одна вещь, которая влияет на единицы, — это устранение неопределенностей в константах и ​​ошибок вычислений. Запускают циклотроны в вольтах, и при различных напряжениях получаются такие вещи, как спонтанное создание электронной пары и т. д. Это массы, измеряемые в «эквивалентных вольтах» или, говоря современным языком, в электрон-вольтах. Блок FPSC будет электронно-гальвиновым.

Точно так же можно не знать точное значение константы и выразить уравнение в виде$E = j M \Theta$или$F = g M$, представляя$E\ \text{(energy)} = j H\ \text{(heat)}$, а теплота пропорциональна$\text{mass}\times\text{temperature}$, например$\mathrm{Btu} = \mathrm{lb}\,\mathrm{°F}$,$\mathrm{cal} = \mathrm{g}\,\mathrm{°C}$,$\mathrm{Cal} = \mathrm{kg}\,\mathrm{°C}$.

НАСА не использует вес Земли в$\mathrm{lbs}$или$\mathrm{kg}$, а единица$GM = g R^2$, для которого значение$g R^2$надежен до восьми цифр, и$G$или$M$индивидуально до четырех.$GM$ибо земля$3.986004\times 10^{14}\ \mathrm{m^3/s^2}$, а для вопросов кривизны,$\frac{GM}{c^2} = 4.435028\ \mathrm{mm}$, пока$G$можно полагаться только на три или четыре цифры.

Как правило, вы выбираете форму уравнения, которая дает наиболее точные воспроизводимые значения, и не полагаетесь на константы в теории.

Так и в случае, например, с «магнитным зарядом». В СИ для этого нет единицы, но есть формулы, которые приводят к тому, что магнитный заряд = сила полюса ($P$), и можно найти единицу СИ (например,$\text{Weber}$)

Уравнение$F = P H$дает$P = \frac{\text{newton metres}}{\text{ampere}} = \text{weber}$. Это симметричная форма Кеннелли.

Уравнение$F = P B$дает$P = \frac{\text{newton metre}^2}{\text{weber}} = \text{ampere metres}$, это форма, предложенная Сомервиллем (известным как «постоянная тонкой структуры»).

Итак, вам нужно написать свое уравнение, определить что-то вроде$F = \text{"}P\text{"} H$, и решение алгебраических капель, называемых «единицами», даст единицу измерения и/или размеры.