Приветствую всех.
Читал тут книжку и там как анекдотичный приводился метод получения стандарта метра и секунды путём измерения частоты колебаний какого-то изотопа инертного газа. Ну добыть в средние века инертный газ не так уж просто, но подумалось шире, а как вообще возможно с высоты сегодняшних знаний получить простыми подручными средствами в средние века достаточно точные и стабильные единицы физических величин? Причём без современных материалов, лишь на основе знаний? Под средними веками подразумеваю наличие технологий получения химически чистых материалов (хотя бы некоторых) и полированных монокристаллов (ну и оптических стёкол конечно). Не надо говорить что их не было - они или были не нужны, или неизвестны, но по условиям нам то они известны и принципиальной трудности в реализации в то время не представляют.
Что надумал:
- Ну с температурой легко, берём два известных чистых вещества и устанавливаем две точки плавления - всё, шкала температур есть. С кипением и тем более газами связываться себе дороже, слишком от многого зависит.
- Угол. Тут вообще просто, делим круг на части и получаем [почти] любые углы.
- С вольтом тоже просто, ищём два металла и получаем гальванический элемент.
- С ампером похуже, но терпимо, если сумеем измерить силу (об ней ниже), то два параллельных провода, одинаковый ток, сила между ними ... В общем стандарт тока тоже будет.
- Имея напряжение и ток получим и стандарт сопротивления чистого материала.
- Кулон, имея силу и расстояние получим и стандарт заряда (электростатическое притяжение/отталкивание).
- Килограмм. Тут не вижу способа кроме как через плотность известного вещества, разумеется вода удобнее (в тройной точке или с максимальной плотностью). Нужен лишь стандарт метра.
- Секунда или герц. Тут сложно, не помню простых и доступных процессов с калиброванным временем (параметры планеты сюда не отношу, они могут быть и другими). Всё что пришло в голову - искать резонансные явления, спектральные линии излучения оставим на будущее, пока же можно опереться на скорость звука в жидкости (твёрдом теле) и получать стоячую звуковую волну в резервуаре (или теле) известной геометрии (получим герцы, из них получить секунду несложно). Колебание струны забраковал как слишком зависимое от посторонних параметров.
- Метр. Тут засада. Не приходит на ум ничего проще спектральных линий. Есть у кого мысли попроще? Какие вообще явления напрямую зависят от метра и при этом не зависят от килограмма и секунды?
- Ньютон. Имея килограмм, метр и секунду сложности не представляет: сначала измерим
, потом рычагом сравниваем любую силу с
.
- Паскаль. Имея
и метр - сварганим.
- Моль. Легко, просто известный газ (да даже или жидкость или твёрдое тело) заданной массы.
- Джоуль. Вариантов много, от работы по подъёму тела известной массы на заданную высоту до нагрева (или плавления) известного материала заданной массы.
- Ватт. Очевидно, Дж/с.
- Канделла/люкс/люмен. Не нужны.
Т.к. "завязаны" на зрение человека. Вместо них хватит силы света, светового потока, освещённости (комбинации из джоуль+метр+секунда дадут всё нужное).
- Фарад. Конденсатор известной геометрии (без диэлетрика или с точно известным диэлетриком).
- Генри. Вероятно проще всего построить контур с заданной частотой резонанса.
- Тесла. Виток с током.
В итоге выходит что практически единственная засада - с эталоном метра. Ну ещё и с секундой тоже непросто. Как бы их решить не связываясь с спектральными линиями?
Да, в чём выше не прав или чего принципиально не хватает?
-- 08.06.2017, 14:35 --Да, не указал желаемую точность. Ну разумеется о
речи не идёт, да и не нужно оно, а вот
думаю вполне достижима по большинству пунктов. Разве что секунда и метр под вопросом.