Стандарты физических единиц в средневековье

[Munin]

wrest в сообщении #1223376 писал(а):

Относительная. А абсолютная -- $10^{-6}$ метра

А речь всегда идёт об относительной.

-- 08.06.2017 18:07:11 --

Dmitriy40 в сообщении #1223381 писал(а):

Тоже "по звёздам"?

Кстати, мне смутно помнится, что один из ближайших пульсаров (в Крабе?) даже оптически виден как слабая быстропеременная (около 30 вспышек в секунду) звёздочка. Чем не эталон? :-)

[Dmitriy40]

(Примеры большой точности в технике)

Munin в сообщении #1223375 писал(а):

Везде в науке и технике точность 2-4 порядка - и реально достижимая, и для подавляющего большинства случаев достаточная. 6 порядков - всегда героизм и изощрённость.

Не в плане поспорить, но просто факт: в технике несложно получить точность времени и 6 порядков, причём буквально в домашних условиях, без особых изысков - термостатированный кварц с двойной стабилизацией питания и фильтрами помех. С начальной калибровкой и тем более долговременной стабильностью проблемы, но на интервалах в месяцы - вполне работоспособно. Конечно это уже уровень повыше радиолюбительских поделок, но даже до хорошего лабораторного оборудования не дотягивает (там и $10^{-8}$ далеко не редкость). Но ещё лет 100 назад даже это было пожалуй на грани фантастики (вероятно из-за трудностей получения правильных срезов кварцевых кристаллов или отсутствия усилительной электроники, не знаю).
С другими же единицами всё хуже, тут Вы правы.
Хотя вот в гидроцилиндрах, в пневматике высокого давления, в подшипниках - массово востребована точность обработки "до сотки" (0.01мм) и лучше, это как раз $10^{-3}..10^{-4}$.

EUgeneUS, wrest, можно всё же не уходить в социальные аспекты? Неужели по технике сказать больше нечего? Ведь ни метр ни секунда пока не сдались.

wrest в сообщении #1223382 писал(а):

Ну, скажем, имея карту ускорения свободного падения, а также хороший метр, сделать длинный и при этом точный (насколько позволит точность линейки) маятник не проблема.

Да, это неплохое решение для повторения стандарта секунды (при наличии кратковременно стабильных часов на другом принципе), спасибо. Я про маятники думал, но как про первичные эталоны, не вторичные, а в качестве первичных они не подходят.

PS. Я почему ещё про 6 цифр упомянул, ну ведь есть же некоторые эталоны с примерно такой точностью, тот же насыщенный "нормальный элемент Вестона" (в котором ничего принципиально сложного). Возможно и для других единиц есть какие-то хитрые решения, доступные и в средневековье.

-- 08.06.2017, 18:18 --

Munin в сообщении #1223388 писал(а):

Кстати, мне смутно помнится, что один из ближайших пульсаров (в Крабе?) даже оптически виден как слабая быстропеременная (около 30 вспышек в секунду) звёздочка. Чем не эталон?

Если он реально виден (пусть и в небольшой телескоп) и точно известен его период, и последний достаточно стабилен - вполне эталон. Если ограничиться ближним звёздным окружением и примерно современной эпохой - от чего как раз и хотелось уйти, пусть планета в другой галактике и с другими параметрами, разумеется неизвестными в наших единицах.

[wrest]

Dmitriy40 в сообщении #1223391 писал(а):

PS. Я почему ещё про 6 цифр упомянул, ну ведь есть же некоторые эталоны с примерно такой точностью, тот же насыщенный "нормальный элемент Вестона" (в котором ничего принципиально сложного).

Не забывайте, что для использования вам эталон ровно одного метра не достаточно, вам нужно отмерить например $3,141593\pm 10^{-6}$ метров, чтобы болванка встала внатяг в подготовленное на соседнем континенте место $3,141591\pm 10^{-6}$ (не придирайтесь, я условно. по науке о допусках и посадках обозначение и значения другие), вот ЭТО проблема. Или вы эту тему все-таки ограничиваете независимо воспроизводимой единицей физвеличины?

[Dmitriy40]

wrest
Я уже говорил, тема изготовления измерителей - совсем другой вопрос, решаемый в общем гораздо легче и большими вариантами. Как отмерить $\pi$ метров имея некий линейный измеритель длины и эталон метра - достаточно простой вопрос. Гораздо сложнее вопрос где на другой планете (и в другой галактике) взять эталон метра, совпадающий с нашим метром. Причём там технологические условия средневековья, а информация - вся доступная нам сейчас. Аналогично и с другими единицами, как их там установить с хорошей точностью совпадающими с нашими.
Видимо да, меня интересуют эталоны физических величин, приборы и метрология побоку.
Ну и упираться в 6 знаков не надо, я это откровенно с потолка взял. Пусть будет хотя бы 3-4 знака.

[wrest]

Dmitriy40 в сообщении #1223400 писал(а):

Гораздо сложнее вопрос где на другой планете (и в другой галактике) взять эталон метра, совпадающий с нашим метром.

Ну вы то в средние века, а то в другую галактику... Во всех галактиках много водорода, вот на вояджерах картинку с ним и нарисовали, с инструкцией как восстановить метр и секунду.

Dmitriy40 в сообщении #1223400 писал(а):

Причём там технологические условия средневековья, а информация - вся доступная нам сейчас.

Да, тогда только локальное, химическое что-то. А там хотя бы "право-лево" помечено?
Хотя если информация есть то можно наверное пометить.
По эталону времени -- еще не обсуждали стабильность периодов полураспада, кажись.

[ewert]

Munin в сообщении #1223375 писал(а):

6 порядков - всегда героизм и изощрённость.

Китайцы -- истинные герои, не говоря уж. Они регулярно выдают примерно такую точность в своих часах за пять баксов.

-- Чт июн 08, 2017 21:23:54 --

Dmitriy40 в сообщении #1223400 писал(а):

Гораздо сложнее вопрос где на другой планете (и в другой галактике) взять эталон метра, совпадающий с нашим метром.

Нет, это вопрос гораздо проще. Нигде не взять, разумеется. Поскольку на всех планетах и даже галактических скоплениях изначальные эталоны берутся, естественно, с бодуна.

[Dmitriy40]

wrest в сообщении #1223410 писал(а):

Ну вы то в средние века, а то в другую галактику...

В средние века в другой галактике. Ну как ещё пояснить что нет ни известной заранее звёздной картины, ни периодов обращения, ни размеров планеты, а технологии ограничены средневековыми.

wrest в сообщении #1223410 писал(а):

По эталону времени -- еще не обсуждали стабильность периодов полураспада, кажись.

Стабильность то у них хорошая, а вот как с точностью их измерения? Атомы не пересчитаешь, определять относительные концентрации с такой точностью ... фантастика, не? Измерять уменьшение потока излучения (или частиц) со временем ... сомнительно, тут погрешность измерений превысит погрешность времени. Плюс флуктуации. Сомнительно.

ewert в сообщении #1223411 писал(а):

Нигде не взять, разумеется. Поскольку на всех планетах и даже галактических скоплениях изначальные эталоны берутся, естественно, с бодуна.

Ну зачем так сразу то. Всегда можно им сообщить что метр равен длине, преодолеваемой светом в вакууме за $1/299792458$ секунды. И для этого числа уже не надо иметь физический эталон, это чисто математическое, абстрактное (это лишь мы его выбрали из каких-то физических соображений, при повторе эталона метра его достаточно знать). А секунду получить из частоты какой-нибудь спектральной линии (межгалактического водорода, чтоб уж и замедления времени не было) - тоже ровно $n$ периодов и тоже число задано как константа, без эталона. Впрочем и метр можно из длины волны излучения сразу получить (длина $n$ периодов). Вот только на средневековых технологиях это не воспроизводимо.

А вот с дифракционными решётками вроде как реально получить эталон длины. Про точность пока вопрос, тут упирается в точность изготовления решётки, можно поискать природные с хорошей равномерностью линий. Хотя бы просматривается возможность.

-- 08.06.2017, 20:58 --

wrest в сообщении #1223410 писал(а):

А там хотя бы "право-лево" помечено?

Этого не понял. Это тоже должно быть эталоном? Мне казалось законы симметричны относительно зеркальной симметрии (и нарушается она лишь для слабого взаимодействия, до которого не добраться). Ну если будет нужно, то вроде белки право и лево сторонние не полностью симметричны в хим.реакциях, можно будет обнаружить и назвать правое правым.

[Munin]

Dmitriy40 в сообщении #1223400 писал(а):

Видимо да, меня интересуют эталоны физических величин, приборы и метрология побоку.

По сути, нельзя пускать их побоку. Это всё единая тема. Эталон не имеет смысла, если нет приборов, могущих измерять величину, и сопоставлять её с эталоном. И наоборот, когда такие приборы есть, то любой способ их калибровки становится эталоном, а дальше вопрос только в его распространении и стандартизации.

-- 08.06.2017 21:52:46 --

wrest в сообщении #1223410 писал(а):

По эталону времени -- еще не обсуждали стабильность периодов полураспада, кажись.

Тут проблема с точностью. Измерить большой период полураспада очень трудно.

-- 08.06.2017 21:59:02 --

Dmitriy40 в сообщении #1223425 писал(а):

А секунду получить из частоты какой-нибудь спектральной линии (межгалактического водорода, чтоб уж и замедления времени не было)

Лучше лабораторно воспроизводимой, а не астрономической.

Dmitriy40 в сообщении #1223425 писал(а):

Ну если будет нужно, то вроде белки право и лево сторонние не полностью симметричны в хим.реакциях, можно будет обнаружить и назвать правое правым.

Если вы устраиваете радиосвязь с инопланетянами, то проще всего послать им циркулярно-поляризованную волну.

[Dmitriy40]

Munin в сообщении #1223437 писал(а):

По сути, нельзя пускать их побоку. Это всё единая тема. Эталон не имеет смысла, если нет приборов, могущих измерять величину, и сопоставлять её с эталоном. И наоборот, когда такие приборы есть, то любой способ их калибровки становится эталоном, а дальше вопрос только в его распространении и стандартизации.

Да понимаю я это, просто это совсем другой вопрос. Пока интересует именно как выбрать эталон, чтобы он гарантированно совпадал с нашим, а не был взят произвольно ("с потолка", как наши). Чтобы не получилось что размеры измеряются в "метрах", которые на самом деле равны футу или дюйму. Чтобы деталь изготовленная в ихних метрах совпадала (с учётом допусков и погрешностей) с деталью в наших метрах. Понятно что никто не мешает принять за единицу длины $\sqrt \pi$ метров и построить его эталон и назвать метром, вопрос как этого избежать априори зная набор чисел (типа $299792458$) и свойства материалов.

[Munin]

Dmitriy40 в сообщении #1223489 писал(а):

Пока интересует именно как выбрать эталон, чтобы он гарантированно совпадал с нашим, а не был взят произвольно ("с потолка", как наши).

А, это просто вопрос о естественных эталонах. Он не нов, почитайте про естественные единицы величин.

[Dmitriy40]

Munin в сообщении #1223493 писал(а):

А, это просто вопрос о естественных эталонах. Он не нов, почитайте про естественные единицы величин.

Да, похож, но вроде немного шире и потому легче в реализации - не надо искать эталон той же планковской длины, к примеру. Достаточно выбрать метр как сколько-то там периодов известного излучения (ровно $1801802$ периодов зелёного цвета к примеру) и всё, а не как сколько-то планковских длин или боровских радиусов (которые не измеримы в заявленных условиях). Я даже поэтому не принял за эталон массы и заряда электрон - неизмеримо.
Т.е. естественность новой системы вовсе не обязательна, обязательно совпадение её с нашей (СИ).

PS. Для меня удивительно что такой простой вопрос вызвал столько непонятных моментов, всего-то желание получить с неплохой точностью эталоны физических единиц равные по величине современным, с высоты сегодняшних знаний, но по технологиям средневековья (и без привязки к параметрам планеты). Не просто эталон длины равный неизвестно чему, а именно что равный одному метру (взятому из СИ).

[ewert]

Dmitriy40 в сообщении #1223499 писал(а):

(и без привязки к параметрам планеты). Не просто эталон длины равный неизвестно чему, а именно что равный одному метру (взятому из СИ).

Тут противоречие. Откуда метр в СИ-то попал?...

[Dmitriy40]

ewert в сообщении #1223544 писал(а):

Откуда метр в СИ-то попал?

СИ.

[ewert]

Dmitriy40 в сообщении #1223572 писал(а):

ewert в сообщении #1223544 писал(а):

Откуда метр в СИ-то попал?

СИ.

Вот и почитайте. Там написано, откуда.

[wrest]

ewert в сообщении #1223573 писал(а):

Вот и почитайте. Там написано, откуда.

Ну вы прицепились к словам...
Вот вас послали в другую галактику, из которой вы не видите ничего знакомого, при вас все книжки какие пожелаете +Википедия +Физическая энциклопедия в 5 томах в планшете с бесконечной батарейкой, но из инструментов только "средневековые", на линейках вместо метров какие-то другие единицы, на весах не килограммы, а в часах не секунды. Размеры, вес и другие параметры привезенных книжек использовать нельзя. Ваши биологические параметры (частоту пульса, ваш рост, длину фаланги пальца, длину ступни и т.п.) использовать нельзя.

Как слепить один метр, одну секунду и т.п., с погрешностью не хуже $10^{-n}$ для $n=4,5,6$?

Проверяют просто: вы выпиливаете пруток длиной 1 метр, отливаете гирю масой 1 килограмм и делаете метроном периодом 1 секунда. Это всё меряют, если совпало с точностью до $n$ знаков, то вы выиграли и возвращаетесь на Землю. Если нет -- остаетесь в далекой галактике еще на пару лет, после чего опять сдаёте пруток, гирю, метроном и их параметры замеряют.