Sistemul internațional de unități este o structură bazată pe utilizarea masei în kilograme și a lungimii în metri. De la începuturile sale, au existat diverse versiuni ale acestuia. Diferența dintre ele a fost alegerea indicatorilor cheie. Astăzi, multe țări folosesc unități SI. Elementele sale sunt aceleași pentru toate statele (cu excepția SUA, Liberia, Birmania). Acest sistem este utilizat pe scară largă în diverse domenii - de la viața de zi cu zi până la cercetarea științifică.

Particularități

Sistemul metric de măsuri este un set ordonat de parametri. Acest lucru îl deosebește în mod semnificativ de metodele tradiționale utilizate anterior de determinare a anumitor unități. Pentru a desemna orice valoare, sistemul metric de măsuri utilizează un singur indicator de bază, a cărui valoare se poate modifica în mai multe fracții (obținut prin utilizarea prefixelor zecimale). Principalul avantaj al acestei abordări este că este mai ușor de utilizat. Acest lucru elimină un număr mare de unități diferite care nu sunt necesare (picioare, mile, inci și altele).

Parametrii de sincronizare

Pe o perioadă lungă de timp, un număr de oameni de știință au făcut încercări de a reprezenta timpul în unități metrice de măsură. S-a propus să se împartă ziua în elemente mai mici - milizile, iar unghiurile - în 400 de grade sau să se ia un ciclu complet de rotație ca 1000 de militurni. De-a lungul timpului, din cauza neplăcerilor în utilizare, această idee a trebuit să fie abandonată. Astăzi, timpul în SI este notat cu secunde (compuse din milisecunde) și radiani.

Istoria originii

Se crede că sistemul metric modern își are originea în Franța. În perioada 1791-1795, în această țară au fost adoptate o serie de acte legislative importante. Acestea aveau drept scop determinarea stării contorului - o zece milioane de 1/4 din meridianul de la ecuator la Polul Nord. La 4 iulie 1837 a fost adoptat un document special. Potrivit acesteia, utilizarea obligatorie a elementelor care alcătuiau sistemul metric de măsuri a fost aprobată oficial în toate tranzacțiile economice efectuate în Franța. Ulterior, structura adoptată a început să se răspândească în țările europene vecine. Datorită simplității și comoditatii sale, sistemul metric de măsuri a înlocuit treptat majoritatea celor naționale utilizate anterior. Poate fi folosit și în SUA și Marea Britanie.

Cantitati de baza

Fondatorii sistemului, așa cum s-a menționat mai sus, au luat contorul ca unitate de măsură a lungimii. Elementul de masă a devenit gramul - greutatea unei milionimi dintr-un m3 de apă la densitatea sa standard. Pentru o utilizare mai convenabilă a unităților noului sistem, creatorii au venit cu o modalitate de a le face mai accesibile - făcând standarde din metal. Aceste modele sunt realizate cu precizie perfectă în reproducerea valorilor. Unde sunt situate standardele sistemului metric va fi discutat mai jos. Mai târziu, când au folosit aceste modele, oamenii și-au dat seama că compararea valorii dorite cu acestea este mult mai simplă și mai convenabilă decât, de exemplu, cu un sfert de meridian. În același timp, la determinarea masei corpului dorit, a devenit evident că estimarea acesteia folosind un standard este mult mai convenabilă decât utilizarea cantității corespunzătoare de apă.

Mostre „Arhivă”.

Prin rezoluția Comisiei Internaționale din 1872, un metru special fabricat a fost adoptat ca standard pentru măsurarea lungimii. În același timp, membrii comisiei au decis să ia un kilogram special ca etalon pentru măsurarea masei. A fost realizat din aliaje de platină și iridiu. Contorul și kilogramul „de arhivă” sunt în depozit permanent la Paris. În 1885, la 20 mai, a fost semnată o convenție specială de către reprezentanții a șaptesprezece țări. În cadrul acestuia a fost reglementată procedura de determinare și utilizare a standardelor de măsurare în cercetările și lucrările științifice. Acest lucru a necesitat organizații speciale. Acestea includ, în special, Biroul Internațional de Greutăți și Măsuri. În cadrul organizației nou create, a început dezvoltarea mostrelor de masă și lungime, cu transferul ulterior al copiilor lor în toate țările participante.

Sistemul metric de măsuri în Rusia

Modelele adoptate au fost folosite de tot mai multe țări. În condițiile actuale, Rusia nu putea ignora apariția unui nou sistem. Prin urmare, prin Legea din 4 iulie 1899 (autor și dezvoltator - D.I. Mendeleev), a fost permisă pentru utilizare opțională. A devenit obligatorie abia după ce Guvernul provizoriu a adoptat decretul corespunzător în 1917. Mai târziu, utilizarea sa a fost consacrată într-un decret al Consiliului Comisarilor Poporului din URSS din 21 iulie 1925. În secolul al XX-lea, majoritatea țărilor au trecut la măsurători în sistemul internațional de unități SI. Versiunea sa finală a fost dezvoltată și aprobată de Conferința Generală a XI-a în 1960.

Prăbușirea URSS a coincis cu dezvoltarea rapidă a computerelor și a aparatelor de uz casnic, a căror producție principală este concentrată în țările asiatice. Cantități uriașe de mărfuri de la acești producători au început să fie importate în Federația Rusă. În același timp, statele asiatice nu s-au gândit la posibilele probleme și inconveniente ale utilizării bunurilor lor de către populația vorbitoare de limbă rusă și și-au furnizat produsele cu instrucțiuni universale (în opinia lor) în limba engleză, folosind parametri americani. În viața de zi cu zi, desemnarea cantităților conform sistemului metric a început să fie înlocuită cu elemente folosite în SUA. De exemplu, dimensiunile discurilor de computer, diagonalele monitorului și alte componente sunt indicate în inci. În același timp, inițial parametrii acestor componente au fost desemnați strict în ceea ce privește sistemul metric (lățimea CD-urilor și DVD-urilor, de exemplu, este de 120 mm).

Utilizare internațională

În prezent, cel mai comun sistem de măsuri de pe planeta Pământ este sistemul metric de măsuri. Un tabel de mase, lungimi, distanțe și alți parametri vă permite să convertiți cu ușurință un indicator în altul. În fiecare an sunt din ce în ce mai puține țări care, din anumite motive, nu au trecut la acest sistem. Printre aceste state care continuă să-și folosească proprii parametri se numără Statele Unite, Birmania și Liberia. America folosește sistemul SI în producția științifică. În toate celelalte, au fost utilizați parametri americani. Regatul Unit și Sfânta Lucia nu au adoptat încă sistemul SI mondial. Dar trebuie spus că procesul este într-o etapă activă. Ultima țară care a trecut în sfârșit la sistemul metric în 2005 a fost Irlanda. Antigua și Guyana tocmai fac tranziția, dar ritmul este foarte lent. O situație interesantă este în China, care a trecut oficial la sistemul metric, dar, în același timp, folosirea unităților chinezești antice continuă pe teritoriul său.

Parametrii aviației

Sistemul metric de măsuri este recunoscut aproape peste tot. Dar există anumite industrii în care nu a prins rădăcini. Aviația folosește în continuare un sistem de măsurare bazat pe unități precum picioare și mile. Utilizarea acestui sistem în acest domeniu s-a dezvoltat istoric. Poziția Organizației Aviației Civile Internaționale este clară - trebuie făcută o tranziție la valorile metrice. Cu toate acestea, doar câteva țări aderă la aceste recomandări în forma lor pură. Printre acestea se numără Rusia, China și Suedia. Mai mult, structura aviației civile a Federației Ruse, pentru a evita confuzia cu centrele internaționale de control, în 2011 a adoptat parțial un sistem de măsuri, a cărui unitate principală este piciorul.

Orez. 148. Realizarea unui condensator de blocare, a – coli colectate de folie și hârtie; Mai jos este o vedere a poziției relative a foilor de folie; b – capetele foilor de folie sunt îndoite spre exterior;

Cu – o clemă din tablă de alamă pentru prinderea capetelor foliei; d – condensator finit

3. TABELE DE CONVERSIE A MĂSURILOR PENTRU DIFERITE SISTEME

După cum am spus mai devreme, în prezentarea noastră am încercat să aderăm la sistemul metric de măsuri acceptat în prezent. Cu toate acestea, în acele cazuri în care vechile măsuri rusești sau engleze nu au căzut încă din uz la vânzarea anumitor tipuri de materiale, am furnizat date despre aceste măsuri.

În cazul în care vreunul dintre cititori mai are de convertit măsurile metrice în cele rusești sau, cu o stabilire mai completă a sistemului metric în țara noastră, vechile măsuri plasate în text în metrice, vă oferim următoarele tabele, acoperind toate date găsite în capitolele anterioare.

Comparația măsurilor metrice și rusești

A. Comparația măsurilor metrice și rusești.

				kilometri		kilometru
			0,7112 metri
			44,45 milimetri
	suta funingine			milimetri				46,87 acri
			30,48 centimetri
			2,54 centimetri
	mp verstă			kilometri patrati		mp kilometru			mp mile
				mp metri
	mp arshin			mp metri
			19,7580 mp centimetri
			929.013 mp centimetri
				mp centimetri				0,155 mp inch
	zeciuială			hectare					zecimii
			2197 mp funingine

(15.II.1564 - 8.I.1642) - un remarcabil fizician și astronom italian, unul dintre fondatorii științelor naturale exacte, membru al Accademia dei Lincei (1611). R. la Pisa. În 1581 a intrat la Universitatea din Pisa, unde a studiat medicina. Dar, fascinat de geometrie și mecanică, în special de lucrările lui Arhimede și Euclid, a părăsit universitatea cu prelegerile sale școlare și s-a întors la Florența, unde a studiat matematica pe cont propriu timp de patru ani.

Din 1589 - profesor la Universitatea din Pisa, în 1592 -1610 - la Universitatea din Padova, mai târziu - filozof de curte al ducelui Cosimo II de Medici.

A avut o influență semnificativă asupra dezvoltării gândirii științifice. Din el își are originea fizica ca știință. Omenirea îi datorează lui Galilei două principii ale mecanicii, care au jucat un rol important în dezvoltarea nu numai a mecanicii, ci și a întregii fizice. Acesta este binecunoscutul principiu galileian al relativității pentru mișcarea rectilinie și uniformă și principiul constanței accelerației gravitației. Pe baza principiului de relativitate galileian, I. Newton a ajuns la conceptul de cadru de referință inerțial, iar al doilea principiu asociat cu căderea liberă a corpurilor l-a condus la conceptul de masă inerțială și grea. A. Einstein a extins principiul mecanic al relativității al lui Galileo la toate procesele fizice, în special la lumină, și a derivat din acesta consecințe asupra naturii spațiului și timpului (în acest caz, transformările lui Galileo au fost înlocuite cu transformări Lorentz). Combinația celui de-al doilea principiu galileian, pe care Einstein l-a interpretat ca fiind principiul echivalenței forțelor inerțiale cu forțele gravitaționale, cu principiul relativității l-a condus la teoria generală a relativității.

Galileo a stabilit legea inerției (1609), legile căderii libere, mișcarea unui corp pe un plan înclinat (1604 - 09) și a unui corp aruncat în unghi față de orizont, a descoperit legea adunării mișcărilor și legea constanței perioadei de oscilație a unui pendul (fenomenul de izocronism al oscilațiilor, 1583). Dinamica provine din Galileo.

În iulie 1609, Galileo a construit primul său telescop - un sistem optic format dintr-o lentilă convexă și concavă - și a început observațiile astronomice sistematice. Aceasta a fost renașterea telescopului, care, după aproape 20 de ani de obscuritate, a devenit un instrument puternic de cunoaștere științifică. Prin urmare, Galileo poate fi considerat inventatorul primului telescop. Și-a îmbunătățit rapid telescopul și, așa cum a scris de-a lungul timpului, „și-a construit un dispozitiv atât de minunat încât, cu ajutorul lui, obiectele păreau de aproape o mie de ori mai mari și de peste treizeci de ori mai aproape decât atunci când sunt observate cu ochiul simplu”. În tratatul său „Mesagerul înstelat”, publicat la Veneția la 12 martie 1610, a descris descoperirile făcute cu ajutorul unui telescop: descoperirea munților pe Lună, a patru sateliți ai lui Jupiter, dovada că Calea Lactee constă din multe stele.

Crearea telescopului și descoperirile astronomice i-au adus lui Galileo o mare popularitate. Curând descoperă fazele lui Venus, pete pe Soare etc. Galileo pune la cale producția de telescoape. Schimbând distanța dintre lentile, 1610 -14 creează și un microscop. Datorită lui Galileo, lentilele și instrumentele optice au devenit instrumente puternice pentru cercetarea științifică. După cum a remarcat S.I. Vavilov, „de la Galileo optica a primit cel mai mare stimulent pentru dezvoltarea ulterioară teoretică și tehnică”. Cercetările optice ale lui Galileo au fost, de asemenea, dedicate doctrinei culorii, întrebărilor despre natura luminii și opticii fizice. Galileo a venit cu ideea de caracter finit al vitezei de propagare a luminii și a înființat (1607) un experiment pentru a o determina.

Descoperirile astronomice ale lui Galileo au jucat un rol imens în dezvoltarea viziunii științifice asupra lumii, au convins în mod clar de corectitudinea învățăturilor lui Copernic, de eroarea sistemului lui Aristotel și Ptolemeu și au contribuit la victoria și stabilirea sistemului heliocentric al lui; lume. În 1632, a fost publicat faimosul „Dialog asupra celor două sisteme principale ale lumii”, în care Galileo apăra sistemul heliocentric al lui Copernic. Publicarea cărții a înfuriat clerul, Inchiziția l-a acuzat pe Galileo de erezie și, după ce a organizat un proces, l-a forțat să renunțe public la învățăturile copernicane și a impus interzicerea Dialogului. După procesul din 1633, Galileo a fost declarat „prizonier al Sfintei Inchiziții” și a fost forțat să trăiască mai întâi la Roma și apoi la Archertri, lângă Florența. Cu toate acestea, Galileo nu și-a oprit activitatea științifică înainte de a se îmbolnăvi (în 1637 Galileo și-a pierdut în cele din urmă vederea), a finalizat lucrarea „Conversații și dovezi matematice privind două noi ramuri ale științei”, care a rezumat cercetările sale fizice.

A inventat termoscopul, care este prototipul termometru, proiectat (1586) solzi hidrostatici pentru a determina greutatea specifică a solidelor, el a determinat greutatea specifică a aerului. El a prezentat ideea de a folosi un pendul într-un ceas. Cercetarea fizică este dedicată și hidrostaticii, rezistenței materialelor etc.

Blaise Pascal, conceptul de presiune atmosferică

(19.VI.1623 - 19.VIII.1662) - matematician, fizician și filozof francez. R. în Clermont-Ferrand. A primit educație la domiciliu. În 1631 s-a mutat cu familia la Paris. Matematicieni și fizicieni se adunau în fiecare săptămână la E. Pascal și unii dintre prietenii săi - M. Mersenne, J. Roberval și alții. Aceste întâlniri s-au transformat în cele din urmă în unele științifice. întâlniri. Parisul a fost creat pe baza acestui cerc. AN (1666). De la 16 ani, P. a luat parte la munca cercului. În acest moment, el a scris prima sa lucrare despre secțiuni conice, în care a afirmat una dintre teoremele importante ale geometriei proiective: punctele de intersecție ale laturilor opuse ale unui hexagon înscris într-o secțiune conică se află pe aceeași linie dreaptă (teorema lui Pascal) .

Cercetarea fizică se referă în principal la hidrostatică, unde în 1653 a formulat legea sa de bază, conform căreia presiunea asupra unui lichid este transmisă uniform, fără schimbare în toate direcțiile - legea lui Pascal (această proprietate a unui lichid era cunoscută de predecesorii săi), a stabilit principiul de funcționare a unei prese hidraulice. A redescoperit paradoxul hidrostatic, care a devenit larg cunoscut datorită lui. Existenta confirmata presiunea atmosferică, repetând experimentul lui Torricelli cu apă și vin în 1646. El a exprimat ideea că presiunea atmosferică scade odată cu înălțimea (pe baza ideii sale, a fost efectuat un experiment în 1647, care a arătat că în vârful unui munte nivelul de mercur dintr-un tub este mai scăzut decât la bază), a demonstrat că elasticitatea aerului, a demonstrat că aerul are greutate, a descoperit că citirile barometrului depind de umiditatea și temperatură a aerului și, prin urmare, poate fi folosit pentru a prezice vremea.

În matematică, el a dedicat o serie de lucrări seriilor aritmetice și coeficienților binomi. În „Tratatul său despre triunghiul aritmetic” a dat așa-numitul. Triunghiul lui Pascal - un tabel cu coeficienți. dilatarile (a+b)n pentru diferiti n sunt dispuse sub forma unui triunghi. Coeficienți binomiali a format o matematică completă după metoda pe care a dezvoltat-o. inducție – aceasta a fost una dintre cele mai importante descoperiri ale sale. Ceea ce era, de asemenea, nou au fost acei coeficienți binomiali. a acționat aici ca numere de combinații de n elemente prin m și au fost apoi utilizate în probleme de teoria probabilităților. Până atunci, niciun matematician nu calculase probabilitatea evenimentelor. Pascal și P. Fermanagh au găsit cheia pentru rezolvarea unor astfel de probleme. În corespondența lor, teoria probabilității și combinatoria sunt fundamentate științific și, prin urmare, Pascal și Fermat sunt considerați fondatorii unui nou domeniu al matematicii - teoria probabilității. El a avut, de asemenea, o mare contribuție la dezvoltarea calculului infinitezimal. În timp ce studia cicloidul, el a propus metode generale de determinare a pătrarilor și a centrelor de greutate. curbe, a descoperit și aplicat astfel de metode, care dau motive să-l considere unul dintre creatorii calculului infinitezimal. În „Tratatul său despre sinusurile sfertului de cerc”, atunci când calcula integralele funcțiilor trigonometrice, în special tangenta, el a introdus integralele eliptice, care au jucat mai târziu un rol important în analiză și aplicațiile sale. În plus, a demonstrat o serie de teoreme privind modificările variabilelor și integrarea pe părți. Pascal conține, deși într-o formă nedezvoltată, idei despre echivalența diferențialei ca parte liniară principală a incrementului față de incrementul în sine și despre proprietățile mărimilor infinitezimale echivalente.

În 1642, el a proiectat o mașină de calcul pentru două operații aritmetice. Principiile care stau la baza acestei mașini au devenit mai târziu punctele de plecare în proiectarea mașinilor de calcul.

Unitatea de presiune, pascalul, poartă numele lui.

Alessandro Volta, inventatorul coloanei voltaice, electrofor, electrometru

Alessandro Volta s-a născut la 18 februarie 1745 în micul oraș italian Como, situat lângă Lacul Como, nu departe de Milano. Interesul său pentru studierea fenomenelor electrice s-a trezit devreme. În 1769 a publicat o lucrare despre borcanul din Leyden, iar doi ani mai târziu - despre o mașină electrică. În 1774, Volta a devenit profesor de fizică la o școală din Como, inventând electroforul, apoi eudiometrul și alte instrumente. În 1777 a devenit profesor de fizică la Pavia. În 1783 inventează un electroscop cu condensator, iar din 1792 studiază intens „electricitatea animală”. Aceste studii l-au condus la inventarea primei celule voltaice.

În 1800 a construit primul generator de curent electric - stâlp de volt. Această invenție i-a adus faima în întreaga lume. A fost ales membru al Parisului și al altor academii, Napoleon l-a făcut conte și senator al Regatului Italiei. Dar după marea sa descoperire, Volta nu a făcut nimic semnificativ în știință. În 1819, și-a părăsit profesorul și a locuit în orașul natal Como, unde a murit la 5 martie 1827 (în aceeași zi cu Laplace și în același an cu Fresnel).

Polul voltaic

După ce a început să lucreze la „electricitatea animală” în 1792, Volta a repetat și dezvoltat experimentele lui Galvani, acceptând pe deplin punctul său de vedere. Dar deja într-una dintre primele scrisori trimise de la Milano la 3 aprilie 1792, el indică faptul că mușchii broaștei sunt foarte sensibili la electricitate, ei „reacționează uimitor la electricitate”, complet evaziv chiar și pentru electroscopul lui Bennett, cel mai sensibil dintre toate (realizate din două fâșii din cea mai bună foaie de aur sau argint). Iată începutul afirmației ulterioare a lui Volta că „broasca disecata reprezintă, ca să spunem așa, un electrometru animal, incomparabil mai sensibil decât orice alt electrometru cel mai sensibil”.

Volta, în urma unei lungi serii de experimente, a ajuns la concluzia că cauza contracției musculare nu a fost „electricitatea animală”, ci contactul cu metale diferite. „Cauza principală a acestui curent electric”, scrie Volta, „oricare ar fi acesta, sunt metalele în sine, datorită faptului că sunt diferite. Ei sunt cei care, în sensul propriu al cuvântului, sunt excitatori și mișcători, în timp ce organul animal, nervii înșiși, sunt doar pasivi.” Electrificarea la contact irită nervii animalului, pune în mișcare mușchii, provoacă o senzație de gust acru pe vârful limbii, plasat între hârtia de staniol și lingura de argint, când argintul și staniul intră în contact. Astfel, Volta consideră că cauzele „galvanismului” sunt fizice, iar acțiunile fiziologice una dintre manifestările acestui proces fizic. Dacă formulăm pe scurt gândirea lui Volta în limbajul modern, aceasta se rezumă la următoarele: Galvani a descoperit efectul fiziologic al curentului electric.

Normal că a izbucnit o polemică între Galvani și Volta. Pentru a demonstra că are dreptate, Galvani a încercat să excludă complet cauzele fizice. Volta, dimpotrivă, a eliminat complet obiectele fiziologice, înlocuind piciorul broaștei cu electrometrul său. La 10 februarie 1794 scrie:

„Ce părere aveți despre așa-numita electricitate animală? În ceea ce mă privește, am fost de mult convins că toată acțiunea apare inițial din contactul metalelor cu un corp umed sau cu apa însăși. Datorită unui astfel de contact, fluidul electric este condus în acest corp umed sau în apă din metalele în sine, dintr-unul mai mult, din altul mai puțin (mai ales din zinc, mai puțin din argint). Când se stabilește o comunicare continuă între conductorii corespunzători, acest fluid suferă o circulație constantă.”

Aparate Volta

Aceasta este prima descriere a unui circuit închis de curent electric. Dacă lanțul este rupt și un nerv de broască viabil este introdus în locul ruperii ca o verigă de legătură, atunci „mușchii controlați de astfel de nervi încep să se contracte de îndată ce lanțul de conductori este închis și apare un curent electric”. După cum vedem, Volta folosește deja un astfel de termen ca „circuit închis de curent electric”. Arată că prezența curentului într-un circuit închis poate fi detectată și prin senzații de gust dacă vârful limbii este introdus în circuit. „Și aceste senzații și mișcări sunt cu atât mai puternice, cu cât cele două metale folosite sunt distanțate unul de celălalt în rândul în care sunt așezate aici: zinc, folie de staniu, staniu obișnuit în plăci, plumb, fier, alamă și bronz, cupru. de diferite calități, platină, aur, argint, mercur, grafit.” Aceasta este celebra „serie Volta” în prima sa versiune.

Volta a împărțit conductoarele în două clase. El a clasificat metalele ca fiind primele, iar conductoarele lichide ca pe al doilea. Dacă faceți un circuit închis din metale diferite, atunci nu va exista curent - aceasta este o consecință a legii lui Volta pentru tensiunile de contact. Dacă „un conductor din clasa a doua se află în mijloc și intră în contact cu doi conductori din prima clasă formați din două metale diferite, atunci, ca rezultat, apare un curent electric într-o direcție sau alta”.

Este destul de firesc că Volta a fost cel care a avut onoarea de a crea primul generator de curent electric, așa-numita coloană voltaică (Volta însuși a numit-o „organ electric”), care a avut un impact enorm nu numai asupra dezvoltării știința electricității, dar și asupra întregii istorii a civilizației umane. Coloana Voltaică a anunțat apariția unei noi ere - era electricității.

Electrofor Volta

Triumful stâlpului voltaic a asigurat victoria necondiționată a lui Volta asupra lui Galvani. Istoria a fost înțeleaptă să determine câștigătorul în această dispută, în care ambele părți au avut dreptate, fiecare din punctul său de vedere. „electricitatea animală” există, iar electrofiziologia, al cărei părinte a fost Galvani, ocupă acum un loc important în știință și practică. Dar pe vremea lui Galvani, fenomenele electrofiziologice nu erau încă coapte pentru analiza științifică, iar faptul că Volta a transformat descoperirea lui Galvani pe o nouă cale a fost foarte important pentru tânăra știință a electricității. Excluzând viața - acest fenomen natural cel mai complex - din știința electricității, acordând acțiunilor fiziologice doar rolul pasiv de reactiv, Volta a asigurat dezvoltarea rapidă și fructuoasă a acestei științe. Acesta este meritul său nemuritor în istoria științei și a umanității.

Heinrich Rudolf Hertz, inventatorul „vibratorului Hertz”

HEINRICH RUDOLF HERZ(1857-1894) s-a născut pe 22 februarie la Hamburg, în familia unui avocat devenit ulterior senator. Hertz a studiat bine și a fost un student de neegalat la inteligență. Îi plăcea toate subiectele, îi plăcea să scrie poezie și să lucreze la strung. Din păcate, Hertz a fost îngreunat de sănătatea precară de-a lungul vieții.

În 1875, după absolvirea liceului, Hertz a intrat la Dresda și apoi la Școala Tehnică Superioară din München. Lucrurile au mers bine atâta timp cât s-au studiat subiectele generale. Dar de îndată ce a început specializarea, Hertz s-a răzgândit. Nu vrea să fie un specialist îngust, este dornic de muncă științifică și intră la Universitatea din Berlin. Hertz a fost norocos: Helmholtz s-a dovedit a fi mentorul său imediat. Deși celebrul fizician a fost un adept al teoriei acțiunii cu rază lungă de acțiune, în calitate de adevărat om de știință a recunoscut necondiționat că ideile lui Faraday și Maxwell despre acțiunea pe rază scurtă de acțiune și câmpul fizic au dat un acord excelent cu experimentul.

Odată ajuns la Universitatea din Berlin, Hertz s-a străduit cu nerăbdare să studieze în laboratoarele de fizică. Dar numai acei studenți care erau angajați în rezolvarea problemelor concurente li sa permis să lucreze în laboratoare. Helmholtz i-a propus lui Hertz o problemă din domeniul electrodinamicii: are un curent electric energie cinetică Helmholtz a vrut să direcționeze forțele lui Hertz către domeniul electrodinamicii, considerându-l cel mai confuz?

Hertz se apucă să rezolve problema, care va dura 9 luni. El face singur instrumentele și le depanează. Când lucram la prima problemă, au apărut imediat trăsăturile de cercetător inerente Hertz: perseverența, diligența rară și arta unui experimentator. Problema a fost rezolvata in 3 luni. Rezultatul, așa cum era de așteptat, a fost negativ. (Acum este clar pentru noi că curentul electric, care este mișcarea direcționată a sarcinilor electrice (electroni, ioni), are energie cinetică. Pentru ca Hertz să detecteze acest lucru, a fost necesar să mărească acuratețea experimentului său de mii de ori. .) Rezultatul obținut a coincis cu punctul de vedere Helmholtz, deși eronat, nu s-a înșelat în abilitățile tânărului Hertz. „Am văzut că am de-a face cu un student cu un talent complet neobișnuit”, a remarcat el mai târziu. Munca lui Hertz a primit un premiu.

Întorcându-se din vacanțele de vară în 1879, Hertz a obținut permisiunea de a lucra la un alt subiect:<0б индукции во вращающихся телах«, взятой в качестве докторской диссертации. Это была теоретическая работа. Он предполагал завершить ее за 2-3 месяца, защитить и получить поскорее звание доктора, хотя университет еще не был закончен. Работая с большим подъемом и воодушевлением, Герц быстро закончил исследование. Зашита прошла успешно, и ему присудили степень доктора с «отличием» - явление исключительно редкое, тем более для студента.

Din 1883 până în 1885, Hertz a condus departamentul de fizică teoretică din orașul de provincie Kiel, unde nu exista niciun laborator fizic. Hertz a decis să se ocupe aici de probleme teoretice. El corectează sistemul de ecuații electrodinamice ale unuia dintre cei mai strălucitori reprezentanți ai acțiunii pe distanță lungă a lui Neumann. Ca rezultat al acestei lucrări, Hertz a scris propriul său sistem de ecuații, din care ecuațiile lui Maxwell au fost ușor de obținut. Hertz este dezamăgit, pentru că a încercat să demonstreze universalitatea teoriilor electrodinamice ale reprezentanților acțiunii pe rază lungă, și nu teoria lui Maxwell. „Această concluzie nu poate fi considerată o dovadă exactă a sistemului Maxwellian ca fiind singura posibilă”, trage el însuși o concluzie esențial liniştitoare.

În 1885, Hertz a acceptat o invitație de la școala tehnică din Karlsruhe, unde aveau să fie efectuate celebrele sale experimente privind propagarea forței electrice. În 1879, Academia de Științe din Berlin a stabilit sarcina: „Să demonstreze experimental prezența oricărei conexiuni între forțele electrodinamice și polarizarea dielectrică a dielectricilor”. Calculele preliminare ale lui Hertz au arătat că efectul așteptat ar fi foarte mic chiar și în cele mai favorabile condiții. Prin urmare, se pare că a abandonat această lucrare în toamna anului 1879. Cu toate acestea, nu a încetat să se gândească la posibile modalități de a o rezolva și a ajuns la concluzia că aceasta necesită oscilații electrice de înaltă frecvență.

Hertz a studiat cu atenție tot ce se știa până atunci despre oscilațiile electrice, atât teoretic, cât și experimental. După ce a găsit o pereche de bobine de inducție în sala de fizică a unei școli tehnice și a condus cu ele demonstrații de curs, Hertz a descoperit că cu ajutorul lor este posibil să se obțină oscilații electrice rapide cu o perioadă de 10 -8 C. Ca urmare a Experimentele, Hertz a creat nu doar un generator de înaltă frecvență (o sursă de oscilații de înaltă frecvență), dar rezonatorul este și un receptor al acestor vibrații.

Generatorul Hertz a constat dintr-o bobină de inducție și fire conectate la aceasta, formând un spațiu de descărcare, un rezonator a fost realizat dintr-un fir dreptunghiular și două bile la capete, formând de asemenea un spațiu de descărcare. Ca urmare a experimentelor sale, Hertz a descoperit că, dacă în generator apar oscilații de înaltă frecvență (o scânteie sare în golul său de descărcare), atunci în spațiul de descărcare al rezonatorului, chiar și la 3 m distanță de generator. , Vor fi și mici scântei. Astfel, a apărut o scânteie în al doilea circuit fără niciun contact direct cu primul circuit. Care este mecanismul de transmitere a acesteia Sau este inducția electrică, conform teoriei lui Helmholtz, sau o undă electromagnetică, conform teoriei lui Maxwell, în 1887, Hertz nu a spus încă nimic despre undele electromagnetice, deși a observat deja că influența? a generatorului de pe receptor este deosebit de puternică în cazul rezonanței (frecvența de oscilație a generatorului coincide cu frecvența naturală a rezonatorului).

După ce a efectuat numeroase experimente la diferite poziții relative ale generatorului și receptorului, Hertz a ajuns la concluzia despre existența undelor electromagnetice care se propagă la o viteză finită. Se vor comporta ca lumina și Hertz efectuează un test amănunțit al acestei presupuneri? După ce a studiat legile reflexiei și refracției, după ce a stabilit polarizarea și a măsurat viteza undelor electromagnetice, a demonstrat analogia lor completă cu undele luminoase. Toate acestea au fost subliniate în lucrarea „On the Rays of Electric Force”, publicată în decembrie 1888. Acest an este considerat anul descoperirii undelor electromagnetice și confirmării experimentale a teoriei lui Maxwell. În 1889, vorbind la un congres al naturaliștilor germani, Hertz spunea: „Toate aceste experimente sunt foarte simple în principiu, cu toate acestea ele implică cele mai importante consecințe. Ei distrug orice teorie care crede că forțele electrice sar peste spațiu instantaneu. Ele semnifică o victorie strălucitoare pentru teoria lui Maxwell. Oricât de puțin probabilă părea anterior viziunea ei asupra esenței luminii, acum este atât de dificil să nu împărtășești această viziune.”

Munca lui Hertz nu a rămas nepedepsită pentru sănătatea sa deja precară. Mai întâi mi-au cedat ochii, apoi au început să mă doară urechile, dinții și nasul. Curând, a început otrăvirea generală a sângelui, din care a murit celebrul om de știință Heinrich Hertz la vârsta de 37 de ani.

Hertz a finalizat enorma lucrare începută de Faraday. Dacă Maxwell a transformat ideile lui Faraday în imagini matematice, atunci Hertz a transformat aceste imagini în unde electromagnetice vizibile și audibile, care au devenit monumentul său etern. Ne amintim de G. Hertz când ascultăm radioul, ne uităm la televizor, când ne bucurăm de raportul TASS despre noile lansări de nave spațiale, cu care se menține o comunicare stabilă folosind unde radio. Și nu este o coincidență că primele cuvinte transmise de fizicianul rus A. S. Popov la prima comunicare fără fir au fost: „Heinrich Hertz”.

„Oscilații electrice foarte rapide”

Heinrich Rudolf Hertz, 1857-1894

Între 1886 și 1888, Hertz a studiat emisia și recepția undelor electromagnetice în colțul biroului său de fizică de la Școala Politehnică din Karlsruhe (Berlin). În aceste scopuri, el a inventat și proiectat faimosul său emițător de unde electromagnetice, numit mai târziu „vibratorul Hertz”. Vibratorul consta din două tije de cupru cu bile de alamă montate la capete și o sferă mare de zinc sau o placă pătrată, care juca rolul unui condensator. Între bile era un decalaj - un spatiu de scânteie. Capetele înfășurării secundare a bobinei Ruhmkorff, un convertor de curent continuu de joasă tensiune în curent alternativ de înaltă tensiune, au fost atașate la tijele de cupru. Cu impulsuri de curent alternativ, scântei au sărit între bile și unde electromagnetice au fost emise în spațiul înconjurător. Prin deplasarea sferelor sau plăcilor de-a lungul tijelor, au fost reglate inductanța și capacitatea circuitului, care determină lungimea de undă. Pentru a capta undele emise, Hertz a venit cu cel mai simplu rezonator - un inel deschis de sârmă sau un cadru deschis dreptunghiular cu aceleași bile de alamă la capete ca „emițătorul” și un eclator reglabil.

Vibrator Hertz

Este introdus conceptul de vibrator Hertz, este dată o diagramă de lucru a unui vibrator Hertz și este luată în considerare trecerea de la o buclă închisă la un dipol electric.

Folosind un vibrator, un rezonator și ecrane metalice reflectorizante, Hertz a dovedit existența undelor electromagnetice care se propagă în spațiul liber, prezise de Maxwell. El a dovedit identitatea lor cu undele luminoase (asemănarea fenomenelor de reflexie, refracție, interferență și polarizare) și a putut măsura lungimea lor.

Datorită experimentelor sale, Hertz a ajuns la următoarele concluzii: 1 - undele lui Maxwell sunt „sincrone” (validitatea teoriei lui Maxwell că viteza de propagare a undelor radio este egală cu viteza luminii); 2 - poți transmite fără fir energia câmpurilor electrice și magnetice.

În 1887, la finalizarea experimentelor, a fost publicat primul articol al lui Hertz „Despre oscilațiile electrice foarte rapide”, iar în 1888 a fost publicată o lucrare și mai fundamentală „Despre undele electrodinamice în aer și reflexia lor”.

Hertz credea că descoperirile sale nu erau mai practice decât cele ale lui Maxwell: „Acesta este absolut inutil. Acesta este doar un experiment care demonstrează că Maestrul Maxwell a avut dreptate. Avem doar unde electromagnetice misterioase pe care nu le putem vedea cu ochii, dar ele sunt acolo.” „Deci ce urmează?” – l-a întrebat unul dintre elevi. Hertz a ridicat din umeri, era un om modest, fără pretenții sau ambiții: „Bănuiesc că - nimic”.

Dar chiar și la nivel teoretic, realizările lui Hertz au fost imediat remarcate de oamenii de știință drept începutul unei noi „ere electrice”.

Heinrich Hertz a murit la vârsta de 37 de ani în Bonn, din cauza otrăvirii cu sânge. După moartea lui Hertz în 1894, Sir Oliver Lodge a remarcat: „Hertz a făcut ceea ce eminenții fizicieni englezi nu au putut face. Pe lângă confirmarea adevărului teoremelor lui Maxwell, el a făcut-o cu o modestie deconcertantă.”

Edward Eugene Desair Branly, inventatorul „senzorului Branly”

Numele lui Edouard Branly nu este deosebit de cunoscut în lume, dar în Franța este considerat unul dintre cei mai importanți contribuitori la inventarea comunicațiilor radiotelegrafice.

În 1890, Edouard Branly, profesor de fizică la Universitatea Catolică din Paris, a devenit serios interesat de posibilitatea utilizării energiei electrice în terapie. Dimineața mergea la spitalele pariziene, unde efectua proceduri medicale cu curenți electrici și de inducție, iar după-amiaza studia comportamentul conductorilor metalici și galvanometrelor atunci când erau expuși la sarcini electrice în laboratorul său de fizică.

Dispozitivul care a adus faima lui Branley a fost un „tub de sticlă umplut lejer cu pilitură de metal” sau „Senzor Branly”. Când senzorul era conectat la un circuit electric care conținea o baterie și un galvanometru, acesta acționa ca un izolator. Cu toate acestea, dacă a apărut o scânteie electrică la o anumită distanță de circuit, senzorul a început să conducă curentul. Când tubul a fost scuturat ușor, senzorul a devenit din nou un izolator. Răspunsul senzorului Branly la o scânteie a fost observat în incinta laboratorului (până la 20 m). Fenomenul a fost descris de Branly în 1890.

Apropo, o metodă similară de modificare a rezistenței rumegușului, doar cărbunele, atunci când trece un curent electric, a fost utilizat pe scară largă până de curând (și este încă folosit în unele case) în microfoanele telefonice (așa-numitele microfoane „carbon”). .

Potrivit istoricilor, Branley nu s-a gândit niciodată la posibilitatea de a transmite semnale. El a fost interesat în principal de paralelele dintre medicină și fizică și a căutat să ofere lumii medicale o interpretare a conducerii nervoase modelată folosind tuburi umplute cu pilitură de metal.

Legătura dintre conductivitatea senzorului Branly și undele electromagnetice a fost demonstrată public pentru prima dată de fizicianul britanic Oliver Lodge.

Lavoisier Antoine Laurent, inventatorul calorimetrului

Antoine Laurent Lavoisier s-a născut la 26 august 1743 la Paris, în familia unui avocat. A primit studiile inițiale la Colegiul Mazarin, iar în 1864 a absolvit Facultatea de Drept a Universității din Paris. Deja în timp ce studia la Universitate, Lavoisier, pe lângă jurisprudență, s-a angajat temeinic în științele naturale și exacte sub îndrumarea celor mai buni profesori parizieni ai vremii.

În 1765, Lavoisier a prezentat o lucrare pe tema dată de Academia de Științe din Paris - „Despre cel mai bun mod de a ilumina străzile unui oraș mare”. La realizarea acestei lucrări s-au reflectat persistența extraordinară a lui Lavoisier în urmărirea scopului urmărit și acuratețea în cercetare - virtuți care constituie semnul distinctiv al tuturor lucrărilor sale. De exemplu, pentru a crește sensibilitatea vederii sale la modificări subtile ale intensității luminii, Lavoisier a petrecut șase săptămâni într-o cameră întunecată. Această lucrare a lui Lavoisier a fost distinsă cu o medalie de aur de către Academie.

În perioada 1763-1767. Lavoisier face o serie de excursii cu faimosul geolog și mineralog Guettard, ajutându-l pe acesta din urmă în întocmirea unei hărți mineralogice a Franței. Deja aceste primele lucrări ale lui Lavoisier i-au deschis porțile Academiei din Paris. La 18 mai 1768 a fost ales la academie ca adjunct la chimie, în 1778 a devenit membru titular al academiei, iar din 1785 a fost directorul acesteia.

În 1769, Lavoisier s-a alăturat Companiei Fiscale, o organizație de patruzeci de mari finanțatori, în schimbul plății imediate a unei anumite sume către vistierie, care primea dreptul de a colecta impozite indirecte de stat (pe sare, tutun etc.). Ca agricultor fiscal, Lavoisier a făcut o avere uriașă, din care o parte a cheltuit-o pentru cercetarea științifică; cu toate acestea, participarea la Tax Farm Company a devenit unul dintre motivele pentru care Lavoisier a fost condamnat la moarte în 1794.

În 1775, Lavoisier a devenit director al Oficiului pentru praf de pușcă și salpetru. Datorită energiei lui Lavoisier, producția de praf de pușcă în Franța sa dublat până în 1788. Lavoisier organizează expediții pentru găsirea zăcămintelor de salnitru și efectuează cercetări privind purificarea și analiza salitrului; metodele de purificare a nitraților dezvoltate de Lavoisier și Baume au supraviețuit până în zilele noastre. Lavoisier a gestionat afacerea cu praf de pușcă până în 1791. A trăit în Arsenalul cu praf de pușcă; Aici se afla si minunatul laborator de chimie pe care l-a creat pe cheltuiala lui, din care au iesit aproape toate lucrarile chimice care i-au imortalizat numele. Laboratorul lui Lavoisier era unul dintre principalele centre științifice din Paris la acea vreme.

La începutul anilor 1770. Lavoisier începe lucrări experimentale sistematice pentru a studia procesele de ardere, în urma cărora ajunge la concluzia că teoria flogistului este insuportabilă. După ce a primit oxigen în 1774 (în urma lui K.V. Scheele și J. Priestley) și reușind să-și dea seama de semnificația acestei descoperiri, Lavoisier a creat teoria arderii oxigenului, pe care a conturat-o în 1777. În 1775-1777. Lavoisier dovedește compoziția complexă a aerului, constând, în opinia sa, din „aer curat” (oxigen) și „aer sufocant” (azot). În 1781, împreună cu matematicianul și chimistul J.B. Meunier, a demonstrat și compoziția complexă a apei, stabilind că aceasta este formată din oxigen și „aer combustibil” (hidrogen). În 1785, au sintetizat apa din hidrogen și oxigen.

Doctrina oxigenului ca principal agent de ardere a fost inițial întâmpinată cu foarte ostilitate. Celebrul chimist francez Maceur ridiculizează noua teorie; la Berlin, unde memoria creatorului teoriei flogistului, G. Stahl, a fost venerată în special, lucrările lui Lavoisier au fost chiar arse. Lavoisier, însă, fără să piardă inițial timpul cu polemici cu privire la a cărei inconsecvență o simțea, a stabilit pas cu pas cu insistență și răbdare bazele teoriei sale. Abia după ce a studiat cu atenție faptele și și-a clarificat în cele din urmă punctul de vedere, Lavoisier a criticat deschis în 1783 doctrina flogistului și și-a arătat instabilitatea. Stabilirea compoziției apei a fost o lovitură decisivă pentru teoria flogistului; susținătorii săi au început să treacă de partea învățăturilor lui Lavoisier.

Pe baza proprietăților compușilor cu oxigen, Lavoisier a fost primul care a oferit o clasificare a „corpurilor simple” cunoscute la acea vreme în practica chimică. Conceptul lui Lavoisier despre corpurile elementare era pur empiric: Lavoisier considera corpurile elementare ca fiind acele corpuri care nu puteau fi descompuse în componente mai simple.

Baza clasificării sale a substanțelor chimice, împreună cu conceptul de corpuri simple, au fost conceptele de „oxid”, „acid” și „sare”. Potrivit lui Lavoisier, un oxid este un compus al unui metal cu oxigen; acid - un compus al unui corp nemetalic (de exemplu, cărbune, sulf, fosfor) cu oxigen. Lavoisier considera acizii organici - acetic, oxalic, tartric etc. - ca compuși cu oxigen ai diverșilor „radicali”. O sare se formează prin combinarea unui acid cu o bază. Această clasificare, după cum au arătat în curând cercetările ulterioare, a fost îngustă și, prin urmare, incorectă: unii acizi, cum ar fi acidul cianhidric, hidrogenul sulfurat și sărurile lor corespunzătoare, nu se potriveau acestor definiții; Lavoisier a considerat acidul clorhidric un compus al oxigenului cu un radical încă necunoscut și a considerat clorul ca un compus al oxigenului cu acidul clorhidric. Cu toate acestea, aceasta a fost prima clasificare care a făcut posibilă cercetarea cu mare simplitate a unei serii întregi de corpuri cunoscute la acea vreme în chimie. Ea i-a oferit lui Lavoisier ocazia de a prezice compoziția complexă a unor corpuri precum var, baritul, alcalii caustici, acidul boric etc., care înainte de el erau considerate corpuri elementare.

În legătură cu abandonarea teoriei flogistului, a apărut necesitatea creării unei noi nomenclaturi chimice, care să se bazeze pe clasificarea dată de Lavoisier. Lavoisier a dezvoltat principiile de bază ale noii nomenclaturi în 1786-1787. împreună cu C.L Berthollet, L.B Guiton de Morveau și A.F. Fourcroix. Noua nomenclatură a adus mai multă simplitate și claritate limbajului chimic, curățându-l de termenii complexi și confuzi care au fost lăsați moștenire de alchimie. Din 1790, Lavoisier a luat parte și la dezvoltarea unui sistem rațional de măsuri și greutăți - cel metric.

Subiectul studiului lui Lavoisier a fost și fenomenele termice strâns legate de procesul de ardere. Împreună cu Laplace, viitorul creator al mecanicii celesti, Lavoisier dă naștere calorimetriei. Ei creează calorimetru de gheață, cu ajutorul căruia se măsoară capacitățile termice ale multor corpuri și căldura degajată în timpul diferitelor transformări chimice. Lavoisier și Laplace în 1780 au stabilit principiul de bază al termochimiei, pe care l-au formulat în următoarea formă: „Orice schimbări termice pe care le experimentează orice sistem material, schimbându-și starea, au loc în ordine inversă, când sistemul revine la starea inițială”.

În 1789, Lavoisier a publicat manualul „Curs elementar de chimie”, bazat în întregime pe teoria oxigenului a arderii și noua nomenclatură, care a devenit primul manual de chimie nouă. Deoarece Revoluția Franceză a început în același an, revoluția realizată în chimie prin lucrările lui Lavoisier este de obicei numită „revoluție chimică”.

Creatorul revoluției chimice, Lavoisier a devenit, însă, o victimă a revoluției sociale. La sfârșitul lunii noiembrie 1793, foștii participanți la agricultura fiscală au fost arestați și judecați de un tribunal revoluționar. Nici o petiție a Biroului Consultativ pentru Arte și Meserii, nici serviciile binecunoscute către Franța, nici faima științifică nu l-au salvat pe Lavoisier de la moarte. „Republica nu are nevoie de oameni de știință”, a spus președintele tribunalului Coffinal, ca răspuns la petiția biroului. Lavoisier a fost acuzat că a participat „la o conspirație cu dușmanii Franței împotriva poporului francez, menită să fure națiunii sume uriașe necesare războiului împotriva despoților” și a fost condamnat la moarte. „Călăul a avut doar o clipă să taie acest cap”, spunea celebrul matematician Lagrange referitor la execuția lui Lavoisier, „dar un secol nu va fi suficient pentru a da altul ca acesta...” În 1796, Lavoisier a fost reabilitat postum.

Din 1771, Lavoisier a fost căsătorit cu fiica colegului său fermier, Benefit. În soția sa și-a găsit un asistent activ în activitatea sa științifică. Ea a păstrat jurnalele lui de laborator, a tradus articole științifice pentru el din engleză și a desenat și gravat desene pentru manualul său. După moartea lui Lavoisier, soția sa s-a recăsătorit în 1805 cu celebrul fizician Rumfoord. A murit în 1836, la vârsta de 79 de ani.

Pierre Simon Laplace, inventatorul calorimetrului, formula barometrică

Astronom, matematician și fizician francez Pierre Simon de Laplace s-a născut în Beaumont-en-Auge, Normandia. A studiat la școala benedictină, din care a ieșit, totuși, ca un ateu convins. În 1766, Laplace a ajuns la Paris, unde, cinci ani mai târziu, J. d'Alembert l-a ajutat să obțină un post de profesor la Școala Militară. A participat activ la reorganizarea sistemului de învățământ superior din Franța, la crearea școlilor Normale și Politehnice. În 1790, Laplace a fost numit președinte al Camerei Greutăților și Măsurilor și a condus introducerea unui nou sistem metric de măsuri. Din 1795, ca parte a conducerii Biroului de Longitudine. Membru al Academiei de Științe din Paris (1785, adjunct din 1773), membru al Academiei Franceze (1816).

Moștenirea științifică a lui Laplace se referă la domeniul mecanicii cerești, al matematicii și al fizicii matematice. Funcțiile sferice introduse de Laplace au diverse aplicații. În algebră, Laplace are o teoremă importantă privind reprezentarea determinanților prin suma produselor minorilor suplimentari. Pentru a dezvolta teoria matematică a probabilității pe care a creat-o, Laplace a introdus așa-numitele funcții generatoare și a folosit pe scară largă transformarea care îi poartă numele (transformata Laplace). Teoria probabilității a stat la baza studiului a tot felul de modele statistice, în special în domeniul științelor naturale. Înaintea lui, primii pași în acest domeniu au fost făcuți de B. Pascal, P. Fermat, J. Bernoulli și alții Laplace și-au adus concluziile într-un sistem, a îmbunătățit metodele de probă, făcându-le mai puțin greoaie; a demonstrat teorema care îi poartă numele (teorema lui Laplace), a dezvoltat teoria erorilor și metoda celor mai mici pătrate, care fac posibilă găsirea celor mai probabile valori ale mărimilor măsurate și gradul de fiabilitate al acestor calcule. Lucrarea clasică a lui Laplace, Teoria analitică a probabilității, a fost publicată de trei ori în timpul vieții sale - în 1812, 1814 și 1820; Ca o introducere la ultimele ediții, a fost plasată lucrarea „O experiență în filosofia teoriei probabilității” (1814), în care sunt explicate într-o formă populară prevederile de bază și semnificația teoriei probabilității.

Împreună cu A. Lavoisier în 1779-1784. Laplace s-a angajat în fizică, în special în problema căldurii latente de fuziune a corpurilor și a lucrului cu cele create de acestea. calorimetru de gheață. Ei au fost primii care au folosit un telescop pentru a măsura expansiunea liniară a corpurilor; a studiat arderea hidrogenului în oxigen. Laplace s-a opus activ ipotezei eronate a flogistului. Mai târziu s-a întors la fizică și matematică. A publicat o serie de lucrări despre teoria capilarității și a stabilit legea care îi poartă numele (legea lui Laplace). În 1809, Laplace a abordat probleme de acustică; a derivat o formulă pentru viteza de propagare a sunetului în aer. aparține lui Laplace formula barometrică pentru a calcula modificările densității aerului cu înălțimea deasupra solului, ținând cont de influența umidității aerului și de modificările accelerației gravitației. A fost implicat și în geodezie.

Laplace a dezvoltat metodele mecanicii cerești și a finalizat aproape tot ceea ce predecesorii săi nu au reușit să explice mișcarea corpurilor din Sistemul Solar pe baza legii gravitației universale a lui Newton; a reușit să demonstreze că legea gravitației universale explică complet mișcarea acestor planete dacă ne imaginăm perturbațiile lor reciproce sub formă de serie. De asemenea, a demonstrat că aceste tulburări sunt periodice. În 1780, Laplace a propus o nouă metodă de calcul a orbitelor corpurilor cerești. Cercetările lui Laplace au dovedit stabilitatea sistemului solar pentru o perioadă foarte lungă de timp. Apoi, Laplace a ajuns la concluzia că inelul lui Saturn nu poate fi continuu, deoarece în acest caz, ar fi instabil și a prezis descoperirea unei compresii puternice a lui Saturn la poli. În 1789, Laplace a analizat teoria mișcării sateliților lui Jupiter sub influența perturbărilor reciproce și a atracției către Soare. El a obținut acordul complet între teorie și observații și a stabilit o serie de legi pentru aceste mișcări. Una dintre principalele realizări ale lui Laplace a fost descoperirea cauzei accelerației în mișcarea Lunii. În 1787, el a arătat că viteza medie a Lunii depinde de excentricitatea orbitei Pământului, iar aceasta din urmă se modifică sub influența gravitației planetelor. Laplace a dovedit că această perturbare nu este seculară, ci de lungă perioadă și că ulterior Luna va începe să se miște încet. Din inegalitățile în mișcarea Lunii, Laplace a determinat cantitatea de compresie a Pământului la poli. El a dezvoltat, de asemenea, teoria dinamică a mareelor. Mecanica cerească datorează mult lucrărilor lui Laplace, pe care le-a rezumat în lucrarea sa clasică „Tratat de mecanică cerească” (vol. 1-5, 1798-1825).

Ipoteza cosmogonică a lui Laplace a avut o semnificație filozofică enormă. Este subliniat de el în anexa la cartea sa „Expunerea sistemului mondial” (vol. 1-2, 1796).

În concepțiile sale filozofice, Laplace a fost aliniat cu materialiștii francezi; Răspunsul lui Laplace la Napoleon I este cunoscut că în teoria sa despre originea sistemului solar nu avea nevoie de ipoteza existenței lui Dumnezeu. Limitările materialismului mecanicist al lui Laplace s-au manifestat în încercarea de a explica întreaga lume, inclusiv fenomenele fiziologice, mentale și sociale, din punctul de vedere al determinismului mecanicist. Laplace a considerat înțelegerea sa despre determinism ca un principiu metodologic pentru construirea oricărei științe. Laplace a văzut un exemplu al formei finale de cunoaștere științifică în mecanica cerească. Determinismul Laplace a devenit un nume comun pentru metodologia mecanicistă a fizicii clasice. Viziunea materialistă asupra lumii a lui Laplace, reflectată clar în lucrările sale științifice, contrastează cu instabilitatea sa politică. La fiecare revoluție politică, Laplace a trecut pe partea învingătoare: la început a fost republican, după ce Napoleon a venit la putere - ministrul de Interne; apoi a fost numit membru și vicepreședinte al Senatului, sub Napoleon a primit titlul de Conte al Imperiului, iar în 1814 și-a exprimat votul pentru depunerea lui Napoleon; după restaurarea Bourbon a primit noria și titlul de marchiz.

Oliver Joseph Lodge, inventatorul cohererului

Printre contribuțiile majore ale lui Lodge în contextul radioului se numără îmbunătățirea senzorului de unde radio Branly.

Cohererul lui Lodge, demonstrat pentru prima dată unei audiențe la Instituția Regală în 1894, a permis ca semnalele de cod Morse transmise prin unde radio să fie recepționate și înregistrate de un aparat de înregistrare. Acest lucru a permis invenției să devină în curând un dispozitiv standard pentru dispozitivele telegrafice fără fir. (Senzorul nu avea să iasă din uz decât zece ani mai târziu, când vor fi dezvoltați senzori magnetici, electrolitici și cristalini).

Nu mai puțin importantă este și cealaltă lucrare a lui Lodge în domeniul undelor electromagnetice. În 1894, Lodge, în paginile Electricianului din Londra, discutând despre semnificația descoperirilor lui Hertz, a descris experimentele sale cu undele electromagnetice. El a comentat fenomenul de rezonanță sau acordare pe care l-a descoperit:

... unele circuite „vibrează” în natură... Sunt capabile să mențină vibrațiile care apar în ele pentru o perioadă lungă de timp, în timp ce în alte circuite vibrațiile se sting rapid. Un receptor amortizat va răspunde la undele de orice frecvență, spre deosebire de un receptor cu frecvență constantă, care răspunde doar la undele la propria frecvență.

Lodge a constatat că vibratorul Hertz „radia foarte puternic”, dar „din cauza radiației de energie (în spațiu), oscilațiile sale sunt amortizate rapid, astfel încât, pentru a transmite o scânteie, aceasta trebuie reglată în conformitate cu receptorul”.

La 16 august 1898, Lodge a primit brevetul nr. 609154, care propunea „utilizarea unei bobine de televiziune sau a unui circuit de antenă reglabil în emițătoare sau receptoare fără fir, sau ambele”. Acest brevet „sintonic” a fost semnificativ în istoria radioului, deoarece a subliniat principiile acordării la un post dorit. La 19 martie 1912, acest brevet a fost achiziționat de compania Marconi.

Ulterior, Marconi a spus asta despre Lodge:

El (Lodge) este unul dintre cei mai mari fizicieni și gânditori ai noștri, dar munca sa în domeniul radioului este deosebit de semnificativă. Încă din primele zile, după confirmarea experimentală a teoriei lui Maxwell privind existența radiațiilor electromagnetice și propagarea acesteia în spațiu, foarte puțini oameni au avut o înțelegere clară cu privire la soluția acestui unul dintre cele mai ascunse mistere ale naturii. Sir Oliver Lodge a avut această înțelegere într-o măsură mult mai mare decât oricare alți contemporani ai săi.

De ce nu a inventat Lodge radioul? El însuși a explicat acest fapt astfel:

Eram prea ocupat cu munca ca să mă asum la dezvoltarea telegrafului sau a oricărei alte ramuri a tehnologiei. Nu aveam suficientă înțelegere pentru a simți cât de extraordinar de important ar fi acest lucru pentru marina, comerț, comunicațiile civile și militare.

Pentru contribuția sa la dezvoltarea științei, Lodge a fost numit cavaler de regele Edward al VII-lea în 1902.

Soarta ulterioară a lui Sir Oliver este interesantă și misterioasă.

După 1910, a devenit interesat de spiritism și a devenit un susținător înfocat al ideii de a comunica cu morții. Era interesat de legătura dintre știință și religie, telepatie și manifestările misteriosului și necunoscutului. În opinia sa, cel mai simplu mod de a comunica cu Marte ar fi mutarea unor forme geometrice uriașe în deșertul Sahara. La vârsta de optzeci de ani, Lodge a anunțat că va încerca să contacteze lumea celor vii după moartea sa. El a predat un document sigilat spre păstrare Societății Engleze pentru Cercetare Psihică, care, potrivit lui, conținea textul mesajului pe care avea să-l transmită din lumea cealaltă.

Luigi Galvani, inventatorul galvanometrului

Luigi Galvani s-a născut la Bologna la 9 septembrie 1737. A studiat mai întâi teologia, apoi medicina, fiziologia și anatomia. În 1762 era deja profesor de medicină la Universitatea din Bologna.

În 1791, faimoasa descoperire a lui Galvani a fost descrisă în Tratatul său despre forțele electricității în mișcarea musculară. Fenomenele în sine descoperite de Galvani au fost numite "galvanism". Acest termen este încă păstrat în numele unor dispozitive și procese. Galvani însuși își descrie descoperirea după cum urmează:

„Am tăiat și disecat broasca... și, având în vedere cu totul altceva, am pus-o pe masa pe care era o mașină electrică..., complet separată de conductorul acestuia din urmă și la o distanță destul de mare de l. Când unul dintre asistenții mei, cu vârful unui bisturiu, a atins accidental foarte ușor nervii femurali interni ai acestei broaște, imediat toți mușchii membrelor au început să se contracte atât de mult încât păreau să fi căzut în convulsii tonice severe ei, care ne-au ajutat în experimente cu electricitate, au observat cum părea că acesta a avut succes atunci când din conductorul mașinii i s-a scos o scânteie... Surprins de noul fenomen, mi-a atras imediat atenția asupra lui, deși eram plănuiesc ceva complet diferit și am fost absorbit de gândurile mele. Apoi am fost înfocat cu un zel incredibil și cu o dorință pasională de a explora acest fenomen și de a scoate la lumină ceea ce era ascuns în el.”

Această descriere, clasică în acuratețea ei, a fost reprodusă în mod repetat în lucrări istorice și a dat naștere a numeroase comentarii. Galvani scrie sincer că fenomenul a fost observat mai întâi nu de el, ci de doi dintre asistenții săi. Se crede că „celălalt prezent” care a indicat că contracția musculară are loc atunci când o scânteie sare în aparat a fost soția sa, Lucia. Galvani era ocupat cu gândurile sale, iar în acest moment cineva a început să rotească mânerul mașinii, cineva a atins medicamentul „ușor” cu un bisturiu, cineva a observat că contracția musculară are loc atunci când sare o scânteie. Astfel, într-un lanț de accidente (toate personajele cu greu au conspirat între ele), s-a născut o mare descoperire. Galvani a fost distras de la gânduri, „el însuși, a început să atingă cu vârful bisturiului mai întâi unul sau altul nervul femural, în timp ce unul dintre cei prezenți a extras o scânteie, fenomenul s-a petrecut exact în același mod”.

După cum putem vedea, fenomenul a fost foarte complex, au intrat în joc trei componente: o mașină electrică, un bisturiu și o pregătire a piciorului de broască. Ce este esențial? Ce se întâmplă dacă una dintre componente lipsește? Care este rolul scânteii, bisturiului, broaștei? Galvani a încercat să obțină un răspuns la toate aceste întrebări. A efectuat numeroase experimente, inclusiv în aer liber în timpul unei furtuni. „Și așa, observând uneori că broaștele disecate, care erau suspendate pe grătarul de fier care înconjura balconul casei noastre, cu ajutorul cârligelor de cupru înfipte în măduva spinării, au căzut în contracțiile obișnuite nu numai într-o furtună, dar uneori și pe un cer calm și senin, am decis că aceste contracții sunt cauzate de schimbările care au loc în timpul zilei în electricitatea atmosferică.” Galvani continuă să descrie cum a așteptat în zadar aceste tăieturi. „În sfârșit obosit să aștept în zadar, am început să apăs cârligele de cupru înfipte în măduva spinării de grila de fier” și aici am descoperit contracțiile dorite, care s-au produs fără nicio modificare „în starea atmosferei și a electricității”.

Galvani a transferat experimentul în cameră, a așezat broasca pe o placă de fier, împotriva căreia a început să apese un cârlig tras prin măduva spinării, imediat au apărut contracțiile musculare. Aceasta a fost descoperirea decisivă.

Galvani și-a dat seama că ceva nou s-a deschis înaintea lui și a decis să investigheze cu atenție fenomenul. El a simțit că în astfel de cazuri „este ușor să facem o greșeală cu cercetarea și să luăm în considerare ceea ce vrem să vedem și să găsim să fie văzut și găsit”, în acest caz, influența electricității atmosferice. A transferat medicamentul „într-o cameră închisă , l-a așezat pe o placă de fier și a început să o apese pe ea.” un cârlig a trecut prin măduva spinării.” În același timp, „au apărut aceleași contracții, aceleași mișcări”. Deci, nu există nicio mașină electrică, nici descărcări atmosferice, iar efectul se observă ca înainte „Desigur”, scrie Galvani, „un astfel de rezultat ne-a surprins considerabil și a început să trezească în noi unele suspiciuni cu privire la electricitatea inerentă. animalul însuși”. Pentru a testa validitatea unei astfel de „suspiciuni”, Galvani a efectuat o serie de experimente, inclusiv un experiment spectaculos în care o labă suspendată, care atinge o placă de argint, se contractă, este apăsată în sus, apoi cade, se contractă din nou etc. „Deci asta paw, „- scrie Galvani, „spre admirația considerabilă a celor care îl urmăresc, se pare că începe să concureze cu un fel de pendul electric”.

Suspiciunea lui Galvani s-a transformat în încredere: piciorul broaștei a devenit pentru el un purtător de „electricitate animală”, ca un borcan Leyden încărcat. „După aceste descoperiri și observații, mi s-a părut posibil să concluzionez fără nicio întârziere că această electricitate dublă și opusă se găsește în preparatul animal în sine.” El a arătat că electricitatea pozitivă este în nerv, electricitatea negativă este în mușchi.

Este destul de firesc ca fiziologul Galvani a ajuns la concluzia despre existența „electricității animale”. Întreaga situație experimentală a împins spre această concluzie. Dar fizicianul, care a crezut primul în existența „electricității animale”, a ajuns curând la concluzia opusă cu privire la cauza fizică a fenomenului. Acest fizician a fost celebrul compatriot al lui Galvani Alessandro Volta.

John Ambrose Fleming, inventatorul undemetrului

Inginerul englez John Fleming a adus contribuții semnificative la dezvoltarea electronicii, fotometriei, măsurătorilor electrice și a comunicațiilor radiotelegrafice. Cea mai faimoasă este invenția sa a unui detector radio (redresoare) cu doi electrozi, pe care l-a numit tub termoionic, cunoscut și sub denumirea de diodă în vid, kenotron, tub și tub de electroni sau diodă Fleming. Acest dispozitiv, patentat în 1904, a fost primul detector electronic de unde radio care a convertit semnalele radio de curent alternativ în curent continuu. Descoperirea lui Fleming a fost primul pas în era electronicii cu tuburi vid. O epocă care a durat aproape până la sfârșitul secolului al XX-lea.

Fleming a studiat la University College din Londra și la Cambridge cu marele Maxwell și a lucrat mulți ani ca consultant pentru companiile londoneze Edison și Marconi.

A fost un profesor foarte popular la University College și primul care a primit titlul de profesor de inginerie electrică. A fost autorul a peste o sută de articole și cărți științifice, inclusiv popularele Principles of Electrical Wave Telegraphy (1906) și The Propagation of Electric Currents in Telephone and Telegraph Wires (1911), care au fost cărțile principale pe acest subiect pentru mulți. ani. În 1881, pe măsură ce electricitatea a început să atragă atenția pe scară largă, Fleming sa alăturat Companiei Edison din Londra ca inginer electrician, pe care a deținut-o timp de aproape zece ani.

Era firesc ca munca lui Fleming în domeniul electricității și telefoniei să-l conducă mai devreme sau mai târziu în ingineria radio în curs de dezvoltare. Timp de peste douăzeci și cinci de ani a servit ca consilier științific al companiei Marconi și chiar a luat parte la crearea primei stații transatlantice din Poldu.

Multă vreme, controversele au continuat cu privire la lungimea de undă la care a fost efectuată prima transmisie transatlantică. În 1935, în memoriile sale, Fleming a comentat acest fapt:

„În 1901, lungimea de undă a radiației electromagnetice nu a fost măsurată, pentru că până atunci nu inventasem încă undămetru(inventat în octombrie 1904). Înălțimea suspensiei antenei în prima versiune a fost de 200 de picioare (61 m). Am conectat o bobină de transformator sau „jiggeroo” (transformator cu oscilație amortizată) în serie cu antena. Estimăm că lungimea de undă inițială trebuie să fi fost de cel puțin 3.000 de picioare (915 m), dar mai târziu a fost mult mai mare.

În acel moment știam că difracția, îndoirea undelor în jurul pământului, va crește odată cu lungimea de undă și după succesul inițial l-am îndemnat constant pe Marconi să mărească lungimea de undă, ceea ce s-a făcut când au început transmisiile comerciale. Îmi amintesc că am dezvoltat valuri speciale pentru a măsura unde de aproximativ 20.000 de picioare (6096 m)."

Triumful lui Pauld i-a aparținut lui Marconi, iar faima lui Fleming i-a fost adusă de „mică lampă electrică incandescentă” - dioda Fleming. El însuși a descris această invenție după cum urmează:

„În 1882, în calitate de consilier electric la Edison Electric Light Company din Londra, am rezolvat numeroase probleme cu lămpile incandescente și am început să studiez fenomenele fizice care se produceau în ele cu toate mijloacele tehnice de care aveam la dispoziție. La fel ca mulți alții, am observat că filamentele s-au rupt ușor cu mici impacturi și că după ce lămpile s-au ars, becurile lor de sticlă și-au schimbat culoarea. Această schimbare a sticlei a fost atât de comună încât a fost considerată de la sine înțeles de toată lumea. Mi s-a părut banal să acordăm atenție acestui lucru. Dar în știință, fiecare mic detaliu trebuie luat în considerare. Lucrurile mărunte de azi și de mâine pot face o mare diferență.

Întrebându-mă de ce s-a întunecat becul unei lămpi cu incandescență, am început să cercetez acest fapt și am descoperit că multe lămpi arse aveau o fâșie de sticlă care nu își schimba culoarea. Părea că cineva a luat un balon cu funingine și a șters reziduul, lăsând o fâșie îngustă curată. Am stabilit că lămpile cu aceste zone clare ciudate, clar definite, erau acoperite în altă parte cu carbon sau metal depus. Și banda curată era cu siguranță în formă de U, repetând forma filamentului de carbon și exact pe partea opusă a balonului filamentului ars.

Mi-a devenit evident că partea neîntreruptă a filamentului a acționat ca un ecran, lăsând acea fâșie foarte caracteristică de sticlă curată și că încărcăturile din filamentul încălzit au bombardat pereții lămpii cu molecule de carbon sau metal evaporat. Experimentele mele de la sfârșitul lui 1882 și începutul lui 1883 au dovedit că aveam dreptate.”

Edison a observat și acest fenomen, numit de altfel „efectul Edison”, dar nu a putut explica natura lui.

În octombrie 1884, William Preece a fost angajat în cercetarea „efectului Edison”. El a decis că acest lucru se datorează emisiei de molecule de carbon din filament în direcții drepte, confirmând astfel descoperirea mea inițială. Dar Preece, ca și Edison, nu a căutat nici adevărul. El nu a explicat fenomenul și nu a căutat să-l aplice. „Efectul Edison” a rămas misterul lămpii incandescente.

În 1888, Fleming a primit câteva lămpi speciale cu incandescență din carbon fabricate în Anglia de Edison și Joseph Swan și și-a continuat experimentele. El a aplicat o tensiune negativă unui filament de carbon și a observat că bombardamentul particulelor încărcate a încetat.

Când poziția plăcii de metal s-a schimbat, intensitatea bombardamentului s-a schimbat. Atunci când în loc de placă a fost plasat în balon un cilindru metalic, situat în jurul contactului negativ al filetului fără contact cu acesta, galvanometrul a înregistrat cel mai mare curent.

Fleming a devenit evident că cilindrul metalic „captura” particulele încărcate pe care le-a emis firul. După ce a studiat amănunțit proprietățile efectului, a descoperit că combinația dintre un filament și o placă, numită anod, poate fi folosită ca redresor al curenților alternativi nu numai ai celor industriali, ci și ai frecvențelor înalte utilizate în radio.

Munca lui Fleming la compania lui Marconi i-a permis să se familiarizeze pe deplin cu cohererul capricios folosit ca senzor de undă. În căutarea unui senzor mai bun, a încercat să dezvolte detectoare chimice, dar la un moment dat i-a venit gândul: „De ce să nu încerce o lampă?”

Fleming și-a descris experimentul astfel:

„Era aproximativ ora 5 seara când aparatul a fost finalizat. Desigur, îmi doream foarte mult să-l testez în acțiune. În laborator, am instalat aceste două circuite la o oarecare distanță unul de celălalt și am început oscilații în circuitul principal. Spre bucuria mea am văzut că săgeata galvanometru a prezentat un curent constant stabil. Mi-am dat seama că am obținut în această formă specifică de lampă electrică o soluție la problema redresării curenților de înaltă frecvență. A fost găsită „partea lipsă” din radio și era o lampă electrică!

Mai întâi, a asamblat un circuit oscilant, cu două borcane Leyden într-o carcasă de lemn și o bobină de inducție. Apoi un alt circuit care includea un tub de vid și un galvanometru. Ambele circuite au fost reglate la aceeași frecvență.

Mi-am dat imediat seama că placa de metal trebuia înlocuită cu un cilindru metalic care acoperă întreg filamentul pentru a „colecta” toți electronii emiși.

Aveam o varietate de lămpi cu incandescență din carbon cu cilindri metalici și am început să le folosesc ca redresoare de înaltă frecvență pentru comunicațiile radiotelegrafice.

Am numit acest dispozitiv o lampă oscilantă. I s-a găsit imediat o utilizare. Galvanometruînlocuit cu un telefon obișnuit. O înlocuire care ar fi putut fi făcută la acea vreme, ținând cont de dezvoltarea tehnologiei atunci când sistemele de comunicare cu scânteie erau utilizate pe scară largă. În această formă, lampa mea a fost utilizată pe scară largă de compania Marconi ca senzor de undă. La 16 noiembrie 1904 am solicitat un brevet în Marea Britanie.

Fleming a primit multe onoruri și premii pentru invenția sa a diodei în vid. În martie 1929 a fost numit cavaler pentru „contribuția sa neprețuită la știință și industrie”

Sistem metric, sistem zecimal de măsuri, un set de unități de mărimi fizice, care se bazează pe unitatea de lungime - metru. Inițial, sistemul metric de măsuri, pe lângă metru, includea următoarele unități: suprafață - metru pătrat, volum - metru cub și masă - kilogram (masă de 1 dm 3 de apă la 4 ° C), precum și litru(pentru capacitate), ar(pentru suprafata terenului) si tonă(1000 kg). O trăsătură distinctivă importantă a sistemului metric de măsuri a fost metoda de formare multipli de unitățiŞi unități submultiple, care sunt în rapoarte zecimale; Pentru a forma numele unităților derivate, au fost adoptate prefixe: kilogram, hecto, placa de sunet, deci, centiŞi Milli.

Sistemul metric de măsuri a fost dezvoltat în Franța în timpul Revoluției Franceze. La propunerea unei comisii de mari oameni de știință francezi (J. Borda, J. Condorcet, P. Laplace, G. Monge etc.), unitatea de lungime - metrul - a fost adoptată ca o zece milionea parte a 1/ 4 din lungimea meridianului geografic parizian. Această decizie a fost determinată de dorința de a baza sistemul metric de măsuri pe o unitate de lungime „naturală” ușor reproductibilă asociată cu un obiect al naturii practic neschimbabil. Decretul de introducere a sistemului metric de măsuri în Franța a fost adoptat la 7 aprilie 1795. În 1799, a fost fabricat și aprobat un prototip din platină al contorului. Dimensiunile, denumirile și definițiile altor unități ale sistemului Metric de măsuri au fost alese astfel încât acesta să nu fie de natură națională și să poată fi adoptat de toate țările. Sistemul metric de măsuri a căpătat un caracter cu adevărat internațional în 1875, când 17 țări, inclusiv Rusia, au semnat convenție metrică pentru a asigura unitatea internațională și îmbunătățirea sistemului metric. Sistemul metric de măsuri a fost aprobat pentru utilizare în Rusia (opțional) prin legea din 4 iunie 1899, al cărei proiect a fost elaborat de D. I. Mendeleev și introdus ca obligatoriu prin decretul Consiliului Comisarilor Poporului din RSFSR din 14 septembrie 1918, iar pentru URSS prin decretul Consiliului Comisarilor Poporului din URSS din 21 iulie 1925.

Pe baza sistemului Metric de măsuri au apărut o serie întreagă de măsuri particulare, care acoperă doar anumite secțiuni ale fizicii sau ramuri ale tehnologiei, sisteme de unitatiși individual unități non-sistem. Dezvoltarea științei și tehnologiei, precum și a relațiilor internaționale, a condus la crearea, pe baza sistemului Metric de măsuri, a unui sistem unificat de unități care acoperă toate domeniile de măsură - Sistemul Internațional de Unități(SI), care a fost deja acceptat ca obligatoriu sau preferat de multe țări.

Este ușor să trimiți munca ta bună la baza de cunoștințe. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Postat pe http://www.allbest.ru/

• Unitate internațională

Crearea si dezvoltarea sistemului metric de masuri

Sistemul metric de măsuri a fost creat la sfârșitul secolului al XVIII-lea. în Franța, când dezvoltarea comerțului și a industriei impunea urgent înlocuirea multor unități de lungime și masă, alese arbitrar, cu unități unice, unificate, care au devenit metrul și kilogramul.

Inițial, metrul a fost definit ca 1/40.000.000 din meridianul Parisului, iar kilogramul ca masa a 1 decimetru cub de apă la o temperatură de 4 C, adică. unitățile se bazau pe standarde naturale. Aceasta a fost una dintre cele mai importante caracteristici ale sistemului metric, care i-a determinat sensul progresiv. Al doilea avantaj important a fost împărțirea zecimală a unităților, corespunzătoare sistemului de numere acceptat, și o modalitate unificată de formare a numelor acestora (prin includerea în nume a prefixului corespunzător: kilo, hecto, deca, centi și mili), care a eliminat complexul. conversiile unei unități în alta și a eliminat confuzia în nume.

Sistemul metric de măsuri a devenit baza pentru unificarea unităților din întreaga lume.

Cu toate acestea, în anii următori, sistemul metric de măsuri în forma sa originală (m, kg, m, m. l. ar și șase prefixe zecimale) nu a putut satisface cerințele dezvoltării științei și tehnologiei. Prin urmare, fiecare ramură a cunoașterii a ales unități și sisteme de unități care erau convenabile pentru sine. Astfel, în fizică au aderat la sistemul centimetru - gram - secundă (CGS); în tehnologie s-a răspândit un sistem cu unități de bază: metru - kilogram-forță - secundă (MKGSS); în electrotehnica teoretică au început să fie folosite unul după altul mai multe sisteme de unități derivate din sistemul GHS; în ingineria termică au fost adoptate sisteme bazate, pe de o parte, pe centimetru, gram și secundă, pe de altă parte, pe metru, kilogram și secundă cu adăugarea unei unități de temperatură - grade Celsius și unități non-sistem de cantitatea de căldură - calorii, kilocalorii etc. În plus, multe alte unități nesistemice și-au găsit utilizare: de exemplu, unități de lucru și energie - kilowați-oră și litri-atmosferă, unități de presiune - milimetru de mercur, milimetru de apă, bar etc. Ca urmare, s-au format un număr semnificativ de sisteme metrice de unități, unele dintre ele acoperind anumite ramuri relativ înguste ale tehnologiei și multe unități nesistemice, ale căror definiții se bazau pe unități metrice.

Utilizarea lor simultană în anumite zone a dus la înfundarea multor formule de calcul cu coeficienți numerici care nu sunt egali cu unitatea, ceea ce a complicat foarte mult calculele. De exemplu, în inginerie a devenit obișnuit să se folosească kilogramul pentru a măsura masa unității de sistem ISS și kilogramul-forță pentru a măsura forța unității de sistem MKGSS. Acest lucru părea convenabil din punctul de vedere că valorile numerice ale masei (în kilograme) și greutatea acesteia, i.e. forțele de atracție către Pământ (în kilograme-forțe) s-au dovedit a fi egale (cu o precizie suficientă pentru majoritatea cazurilor practice). Cu toate acestea, consecința echivalării valorilor unor cantități esențial diferite a fost apariția în multe formule a coeficientului numeric 9,806 65 (rotunjit la 9,81) și confuzia conceptelor de masă și greutate, care a dat naștere la multe neînțelegeri și erori.

O astfel de varietate de unități și inconvenientele asociate au dat naștere ideii de a crea un sistem universal de unități de mărimi fizice pentru toate ramurile științei și tehnologiei, care ar putea înlocui toate sistemele existente și unitățile individuale nesistemice. Ca urmare a activității organizațiilor internaționale de metrologie, un astfel de sistem a fost dezvoltat și a primit denumirea de Sistem internațional de unități cu denumirea prescurtată SI (System International). SI a fost adoptat de a 11-a Conferință Generală pentru Greutăți și Măsuri (GCPM) în 1960 ca formă modernă a sistemului metric.

Caracteristicile Sistemului Internațional de Unități

Universalitatea SI este asigurată de faptul că cele șapte unități de bază pe care se bazează sunt unități de mărimi fizice care reflectă proprietățile de bază ale lumii materiale și fac posibilă formarea de unități derivate pentru orice mărime fizică din toate ramurile știință și tehnologie. Unitățile suplimentare necesare pentru formarea unităților derivate în funcție de unghiuri plane și solide servesc, de asemenea, aceluiași scop. Avantajul SI fata de alte sisteme de unitati este principiul constructiei sistemului in sine: SI este construit pentru un anumit sistem de marimi fizice care permite reprezentarea fenomenelor fizice sub forma de ecuatii matematice; Unele dintre mărimile fizice sunt acceptate ca fundamentale, iar toate celelalte - mărimi fizice derivate - sunt exprimate prin ele. Pentru cantitățile de bază se stabilesc unități a căror mărime este convenită la nivel internațional, iar pentru alte cantități se formează unități derivate. Sistemul de unități astfel construit și unitățile incluse în el se numesc coerente, deoarece este îndeplinită condiția ca relațiile dintre valorile numerice ale cantităților exprimate în unități SI să nu conțină coeficienți diferiți de cei incluși în cele selectate inițial. ecuații care leagă mărimile. Coerența unităților SI atunci când sunt utilizate face posibilă simplificarea formulelor de calcul la minimum, eliberându-le de factorii de conversie.

SI elimină pluralitatea de unități pentru exprimarea unor cantități de același fel. Deci, de exemplu, în loc de numărul mare de unități de presiune utilizate în practică, unitatea de presiune SI este doar o unitate - pascalul.

Stabilirea propriei unități pentru fiecare mărime fizică a făcut posibilă distincția între conceptele de masă (unitate SI - kilogram) și forță (unitate SI - newton). Conceptul de masă ar trebui folosit în toate cazurile când ne referim la o proprietate a unui corp sau a unei substanțe care îi caracterizează inerția și capacitatea de a crea un câmp gravitațional, conceptul de greutate - în cazurile în care ne referim la o forță care apare ca urmare a interacțiunii. cu un câmp gravitațional.

Definiția unităților de bază. Și este posibil cu un grad ridicat de acuratețe, care în cele din urmă nu numai că îmbunătățește acuratețea măsurătorilor, dar asigură și uniformitatea acestora. Acest lucru se realizează prin „materializarea” unităților sub formă de standarde și transferarea acestor dimensiuni la instrumente de măsurare de lucru folosind un set de instrumente de măsurare standard.

Sistemul Internațional de Unități, datorită avantajelor sale, a devenit larg răspândit în întreaga lume. În prezent, este dificil de a numi o țară care nu a implementat SI, este în stadiul de implementare sau nu a luat decizia de a implementa SI. Astfel, și țările care au folosit anterior sistemul englez de măsuri (Anglia, Australia, Canada, SUA etc.) au adoptat și SI.

Să luăm în considerare structura Sistemului Internațional de Unități. Tabelul 1.1 prezintă unitățile SI principale și suplimentare.

Unitățile SI derivate sunt formate din unități de bază și suplimentare. Unitățile derivate SI care au nume speciale (Tabelul 1.2) pot fi, de asemenea, utilizate pentru a forma alte unități SI derivate.

Datorită faptului că intervalul de valori ale celor mai multe mărimi fizice măsurate poate fi în prezent destul de semnificativ și este incomod să se utilizeze numai unități SI, deoarece măsurarea are ca rezultat valori numerice prea mari sau mici, SI prevede utilizarea Multiplii și submultiplii zecimali ai unităților SI, care se formează folosind multiplicatorii și prefixele date în Tabelul 1.3.

Unitate internațională

La 6 octombrie 1956, Comitetul Internațional de Greutăți și Măsuri a luat în considerare recomandarea comisiei privind un sistem de unități și a luat următoarea decizie importantă, finalizând lucrările de stabilire a Sistemului internațional de unități de măsură:

„Comitetul Internațional de Greutăți și Măsuri, Având în vedere mandatul primit de la a IX-a Conferință Generală pentru Greutăți și Măsuri în Rezoluția sa 6, privind stabilirea unui sistem practic de unități de măsură care ar putea fi adoptat de toate țările semnatare ale Avand in vedere toate documentele primite de la cele 21 de tari care au raspuns la sondajul propus de Conferinta Generala a IX-a asupra Greutatilor si Masurilor, tinand cont de Rezolutia 6 a Conferintei Generale de Greutati si Masuri, care stabileste alegerea de baza; unități ale viitorului sistem, recomandă:

1) ca sistemul bazat pe unitățile de bază adoptate de Conferința Generală a X-a fiind după cum urmează să fie numit „Sistemul internațional de unități”;

2) să fie utilizate unitățile acestui sistem enumerate în tabelul următor, fără a predefini alte unități care pot fi adăugate ulterior.”

La o sesiune din 1958, Comitetul Internațional de Greutăți și Măsuri a discutat și a decis asupra unui simbol pentru abrevierea denumirii „Sistem Internațional de Unități”. A fost adoptat un simbol format din două litere SI (literele inițiale ale cuvintelor System International).

În octombrie 1958, Comitetul Internațional de Metrologie Legală a adoptat următoarea rezoluție cu privire la problema Sistemului Internațional de Unități:

sistemul metric măsoară greutatea

„Comitetul Internațional de Metrologie Legală, întrunit în ședință plenară la 7 octombrie 1958 la Paris, își anunță aderarea la rezoluția Comitetului Internațional de Greutăți și Măsuri de stabilire a unui sistem internațional de unități de măsură (SI).

Unitățile principale ale acestui sistem sunt:

metru - kilogram-secundă-amperi-grad Kelvin-lumânare.

În octombrie 1960, problema Sistemului Internațional de Unități a fost luată în considerare la a XI-a Conferință Generală pentru Greutăți și Măsuri.

Pe această temă, conferința a adoptat următoarea hotărâre:

„A XI-a Conferință generală privind greutățile și măsurile, având în vedere Rezoluția 6 a celei de-a zecea Conferințe generale privind greutățile și măsurile, în care a adoptat șase unități ca bază pentru stabilirea unui sistem practic de măsurare pentru relațiile internaționale, având în vedere: Rezoluția 3 adoptată de Comitetul Internațional de Măsuri și Cântare în 1956 și având în vedere recomandările adoptate de Comitetul Internațional de Greutăți și Măsuri în 1958 referitoare la denumirea prescurtată a sistemului și la prefixele pentru formarea multiplilor și submultiplilor , decide:

1. Dați sistemului bazat pe șase unități de bază numele „Sistem internațional de unități”;

2. Setați numele prescurtat internațional pentru acest sistem „SI”;

3. Formează numele multiplilor și submultiplilor folosind următoarele prefixe:

4. Utilizați următoarele unități în acest sistem, fără a prejudeca ce alte unități pot fi adăugate în viitor:

Adoptarea Sistemului Internațional de Unități a fost un act progresiv important, însumând mulți ani de muncă pregătitoare în această direcție și rezumând experiența cercurilor științifice și tehnice din diferite țări și organizații internaționale în metrologie, standardizare, fizică și inginerie electrică.

Deciziile Conferinței Generale și ale Comitetului Internațional de Greutăți și Măsuri privind Sistemul Internațional de Unități sunt luate în considerare în recomandările Organizației Internaționale de Standardizare (ISO) privind unitățile de măsură și sunt deja reflectate în prevederile legale privind unitățile. iar în standardele unitare ale unor ţări.

În 1958, în RDG a fost aprobat un nou Regulament privind unitățile de măsură, bazat pe Sistemul Internațional de Unități.

În 1960, reglementările guvernamentale privind unitățile de măsură din Republica Populară Ungaria au adoptat ca bază Sistemul internațional de unități.

Standardele de stat ale URSS pentru unitățile 1955-1958. au fost construite pe baza sistemului de unități adoptat de Comitetul Internațional de Greutăți și Măsuri ca Sistem Internațional de Unități.

În 1961, Comitetul pentru Standarde, Măsuri și Instrumente de Măsurare din cadrul Consiliului de Miniștri al URSS a aprobat GOST 9867 - 61 „Sistemul Internațional de Unități”, care stabilește utilizarea preferată a acestui sistem în toate domeniile științei și tehnologiei și în predare. .

În 1961, Sistemul Internațional de Unități a fost legalizat prin decret guvernamental în Franța și în 1962 în Cehoslovacia.

Sistemul Internațional de Unități este reflectat în recomandările Uniunii Internaționale de Fizică Pură și Aplicată și adoptate de Comisia Electrotehnică Internațională și o serie de alte organizații internaționale.

În 1964, Sistemul Internațional de Unități a stat la baza „Tabelului unităților de măsură legale” din Republica Democrată Vietnam.

În perioada 1962-1965. Un număr de țări au promulgat legi care adoptă Sistemul internațional de unități ca fiind obligatorii sau preferabil și standarde pentru unitățile SI.

În 1965, în conformitate cu instrucțiunile celei de-a XII-a Conferințe Generale privind Greutăți și Măsuri, Biroul Internațional de Greutăți și Măsuri a realizat o anchetă privind situația cu adoptarea SI în țările care aderaseră la Convenția Metrica.

13 țări au acceptat SI ca obligatoriu sau preferabil.

În 10 țări, utilizarea Sistemului Internațional de Unități a fost aprobată și sunt în curs de pregătire pentru revizuirea legilor pentru a face acest sistem legal, obligatoriu într-o anumită țară.

În 7 țări, SI este acceptat ca opțional.

La sfârşitul anului 1962 a fost publicată o nouă recomandare a Comisiei Internaţionale pentru Unităţi şi Măsurători Radiologice (ICRU), dedicată cantităţilor şi unităţilor din domeniul radiaţiilor ionizante. Spre deosebire de recomandările anterioare ale acestei comisii, care erau dedicate în principal unităților speciale (nesistemice) de măsurare a radiațiilor ionizante, noua recomandare include un tabel în care unitățile Sistemului Internațional sunt plasate pe primul loc pentru toate cantitățile.

La cea de-a șaptea sesiune a Comitetului Internațional de Metrologie Legală, care a avut loc în perioada 14-16 octombrie 1964, la care au participat reprezentanți ai 34 de țări care au semnat convenția interguvernamentală de instituire a Organizației Internaționale de Metrologie Legală, a fost adoptată următoarea rezoluție privind implementarea din SI:

„Comitetul Internațional de Metrologie Legală, ținând cont de necesitatea difuzării rapide a Sistemului Internațional de Unități SI, recomandă utilizarea preferată a acestor unități SI în toate măsurătorile și în toate laboratoarele de măsurare.

În special, în recomandările internaționale temporare. adoptate și diseminate de Conferința Internațională de Metrologie Legală, aceste unități ar trebui utilizate de preferință pentru calibrarea instrumentelor și instrumentelor de măsură cărora li se aplică aceste recomandări.

Alte unități permise de aceste linii directoare sunt permise doar temporar și ar trebui evitate cât mai curând posibil.”

Comitetul Internațional de Metrologie Legală a înființat un secretariat raportor pe tema „Unități de măsură”, a cărui sarcină este elaborarea unui proiect de legislație model privind unitățile de măsură bazat pe Sistemul internațional de unități. Austria a preluat funcția de secretariat raportor pentru acest subiect.

Avantajele Sistemului Internațional

Sistemul internațional este universal. Acesta acoperă toate domeniile fenomenelor fizice, toate ramurile tehnologiei și economia națională. Sistemul internațional de unități include organic astfel de sisteme private care au fost de mult răspândite și profund înrădăcinate în tehnologie, cum ar fi sistemul metric de măsuri și sistemul de unități practice electrice și magnetice (amperi, volt, weber etc.). Doar sistemul care includea aceste unități putea pretinde recunoașterea ca universal și internațional.

Unitățile Sistemului Internațional sunt în cea mai mare parte destul de convenabile ca mărime, iar cele mai importante dintre ele au denumiri practice care sunt convenabile în practică.

Construcția Sistemului Internațional corespunde nivelului modern al metrologiei. Aceasta include alegerea optimă a unităților de bază, în special numărul și dimensiunea acestora; consistența (coerența) unităților derivate; forma raționalizată a ecuațiilor electromagnetismului; formarea multiplilor și submultiplilor folosind prefixe zecimale.

Ca urmare, diferite cantități fizice din Sistemul Internațional, de regulă, au dimensiuni diferite. Acest lucru face posibilă analiza dimensională completă, prevenind neînțelegerile, de exemplu, la verificarea machetelor. Indicatorii de dimensiune în SI sunt întregi, nu fracționali, ceea ce simplifică exprimarea unităților derivate prin intermediul celor de bază și, în general, funcționează cu dimensiune. Coeficienții 4n și 2n sunt prezenți în acele și numai acele ecuații de electromagnetism care se referă la câmpuri cu simetrie sferică sau cilindrică. Metoda prefixului zecimal, moștenită din sistemul metric, ne permite să acoperim game uriașe de modificări ale cantităților fizice și asigură că SI corespunde sistemului zecimal.

Sistemul internațional se caracterizează printr-o flexibilitate suficientă. Permite utilizarea unui anumit număr de unități nesistemice.

SI este un sistem viu și în curs de dezvoltare. Numărul de unități de bază poate fi crescut în continuare dacă acest lucru este necesar pentru a acoperi orice zonă suplimentară a fenomenelor. În viitor, este, de asemenea, posibil ca unele dintre regulile de reglementare în vigoare în SI să fie relaxate.

Sistemul internațional, așa cum sugerează și numele său, este destinat să devină un sistem unic de unități de mărimi fizice aplicabil universal. Unificarea unităților este o nevoie de mult așteptată. Deja, SI a făcut inutile numeroase sisteme de unități.

Sistemul internațional de unități este adoptat în peste 130 de țări din întreaga lume.

Sistemul Internațional de Unități este recunoscut de multe organizații internaționale influente, inclusiv Organizația Națiunilor Unite pentru Educație, Știință și Cultură (UNESCO). Printre cei care recunosc SI se numără Organizația Internațională de Standardizare (ISO), Organizația Internațională de Metrologie Legală (OIML), Comisia Electrotehnică Internațională (IEC), Uniunea Internațională de Fizică Pură și Aplicată etc.

Lista literaturii folosite

1. Burdun, Vlasov A.D., Murin B.P. Unități de mărimi fizice în știință și tehnologie, 1990

2. Ershov V.S. Implementarea Sistemului Internațional de Unități, 1986.

3. Kamke D, Kremer K. Fundamentele fizice ale unităților de măsură, 1980.

4. Novosiltsev. Despre istoria unităților de bază SI, 1975.

5. Chertov A.G. Mărimi fizice (Terminologie, definiții, notații, dimensiuni), 1990.

Postat pe Allbest.ru

Documente similare

Istoria creării sistemului internațional de unități SI. Caracteristicile celor șapte unități de bază care îl compun. Semnificația măsurilor de referință și condițiile lor de depozitare. Prefixele, denumirea și semnificația lor. Caracteristici ale utilizării sistemului de management la scară internațională.

prezentare, adaugat 15.12.2013


Istoria unităților de măsură în Franța, originea lor din sistemul roman. Sistemul imperial francez de unități, un abuz larg răspândit de standardele regelui. Temeiul juridic al sistemului metric derivă din Franța revoluționară (1795-1812).

prezentare, adaugat 12.06.2015


Principiul construirii sistemelor de unități de mărimi fizice ale lui Gauss, bazat pe sistemul metric de măsuri cu diferite unități de bază. Gama de măsurare a unei mărimi fizice, posibilitățile și metodele de măsurare a acesteia și caracteristicile acestora.

rezumat, adăugat 31.10.2013


Obiectul și sarcinile principale ale metrologiei teoretice, aplicate și juridice. Etape importante din punct de vedere istoric în dezvoltarea științei măsurării. Caracteristicile sistemului internațional de unități de mărimi fizice. Activitățile Comitetului Internațional de Greutăți și Măsuri.

rezumat, adăugat 10.06.2013


Analiza și determinarea aspectelor teoretice ale măsurătorilor fizice. Istoricul introducerii standardelor sistemului metric internațional SI. Unități de măsură mecanice, geometrice, reologice și de suprafață, domenii de aplicare a acestora în tipar.

rezumat, adăugat 27.11.2013


Șapte cantități de sistem de bază în sistemul de cantități, care este determinat de Sistemul internațional de unități SI și adoptat în Rusia. Operatii matematice cu numere aproximative. Caracteristicile și clasificarea experimentelor științifice și mijloacele de realizare a acestora.

prezentare, adaugat 12.09.2013


Istoria dezvoltării standardizării. Introducerea standardelor și cerințelor naționale rusești pentru calitatea produsului. Decretul „Cu privire la introducerea sistemului metric internațional de greutăți și măsuri”. Niveluri ierarhice de management al calității și indicatori de calitate a produsului.

rezumat, adăugat 13.10.2008


Temeiul legal pentru asigurarea metrologică a uniformității măsurătorilor. Sistem de standarde de unități de mărimi fizice. Servicii de stat pentru metrologie și standardizare în Federația Rusă. Activitățile Agenției Federale pentru Reglementare Tehnică și Metrologie.

lucrare de curs, adăugată 04.06.2015


Masuratori in Rus'. Masuri de masurare lichide, solide, unitati de masa, unitati monetare. Utilizarea măsurilor, greutăților și greutăților corecte și de marcă de către toți comercianții. Crearea de standarde pentru comerțul cu țările străine. Primul prototip al contorului standard.

prezentare, adaugat 15.12.2013


Metrologia în sensul modern este știința măsurătorilor, metodelor și mijloacelor de asigurare a unității acestora și modalități de atingere a preciziei cerute. Mărimile fizice și sistemul internațional de unități. Erori sistematice, progresive și aleatorii.