Почему в физике всего 3 основные единицы (LLL,TTT,MMM)?

Большинство книг по физике определяют физические единицы с точки зрения длины , времени и массы . Некоторые книги добавляют температуру. И да, система единиц СИ имеет 7 основных единиц, но некоторые из них явно избыточны.

Почему достаточно именно трех основных единиц?

Или, говоря еще более прямо: связано ли число единиц каким-то образом с числом измерений пространства? Кто-нибудь размышлял об этом в прошлом?

И да, при желании можно избавиться от всех юнитов вообще, установив с "=" ℏ "=" г "=" 1 . Тем не менее, вопрос требует ответа...

Ответы (1)

Этот ответ вдохновлен arXiv: 0711.4276 [physics.class-ph] .

В статье, на которую я ссылался, утверждается, что на самом деле есть только две основные единицы: длина и время. Масса не нужна. Причина в том, что все, что мы измеряем, на самом деле является пространством и временными интервалами, и мы никогда не проводим никаких других прямых измерений. Например, когда вы измеряете массу на весах с пружиной, вы на самом деле измеряете пространственный интервал и используете закон Гука и закон Ньютона для гравитации, чтобы преобразовать этот пространственный интервал в массу. Вы никогда не измеряли массу. В документе это более подробно рассматривается и описываются другие аспекты того, как вы можете измерять массы с помощью линейки и часов.

Как следствие, обратите внимание, что количество фундаментальных констант не совпадает с количеством пространственных измерений, и поэтому я бы сказал, что на самом деле не о чем спекулировать.

Я думаю, что в большинстве текстов заряд трактуется как фундаментальная величина. Я бы предпочел считать силу фундаментальной. Тогда массу, заряд и сущности в ядре можно было бы определить в терминах силы.
@RWBird Многие современные книги рассматривают заряд как фундаментальный, но это просто из-за выбора использования единиц СИ. Например, в гауссовских единицах заряд определяется длиной, массой и временем. Принятие силы в качестве фундаментальной единицы также работает, но главный смысл ответа остается: если все, что мы можем измерить, — это пространство и временные интервалы, то у нас есть только две фундаментальные единицы, независимо от того, какую мы выбираем.
Примечание. Измерение растяжения пружинной шкалы ничего вам не даст, если только она не откалибрована с известным усилием.
@NíckolasAlves Спасибо за ссылку. Но я нахожу это лишь частично убедительным. Каким-то образом c, h-bar и G являются тремя фундаментальными константами, хотя каждую из них можно определить отдельно. Относительность, квантовая теория, гравитация. Это три основные теории. Их остается три, даже если единицы измерения изменены. Таким образом, ваш ответ означает, что вопрос должен был быть о происхождении ряда основных теорий...
Я не согласен. Во-первых, потому что мне трудно охарактеризовать то, что было бы фундаментальной теорией. Например, не должна ли электродинамика также быть фундаментальной теорией? Ведь о единственной причине можно говорить только в терминах ℏ , с , и г потому что вы уже зафиксировали значение ϵ 0 неявно. Аналогично для к Б и СтатМех. Более того, даже если бы мы оставили только теорию относительности, квантовую механику и гравитацию, остается еще много сложностей. Например, г является константой связи и, следовательно, подчиняется РГ- потоку
Я бы также добавил, что это немного размыто в отношении того, в какой степени мы можем сказать, что относительность и гравитация — это не одно и то же. СТО — это всего лишь частный случай ОТО, а не совершенно другая теория.
Почему в физике всего 3 основные единицы (LLL,TTT,MMM)?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v