Шкала измерений - основополагающее понятие
метрологии, позволяющее количественно или к--л. другим способом определить свойство
объекта. Ш. и. является более общим понятием, чем единица физической величины, отсутствующая в нек-рых видах измерений .Ш. и. необходимы как для
количественных (длина, темп-pa), так и для качественных (цвет) проявлений свойств
объектов (тел, веществ, явлений, процессов). Проявления свойства образуют множество,
элементы к-рого находятся в опре-дел. логич. отношениях между собой, т. е. являются
т. н. системой с отношениями. Имеются в виду отношения типа "эквивалентность"
(равенство), "больше", "меньше", возможность "суммирования"
элементов или "деления" одного на другой. Ш. и. получается гомоморфным
отображением множества элементов такой системы с отношениями на множество чисел
или, в более общем случае,- на знаковую систему с аналогичными логич. отношениями.
Такими знаковыми системами, напр., являются: множество обозначений (названий)
цветов, совокупность классификац. символов или понятий, множество названий состояний
объекта, множество баллов оценки состояний объекта и т. п. При таком отображении
используется модель объекта, достаточно адекватно (для решения измерит. задач)
описывающая логич. структуру рассматриваемого свойства этого объекта.
В соответствии с логич. структурой свойств в
теории измерений принято в основном различать 5 типов Ш. и.: шкалы наименований,
порядка, разностей (интервалов), отношений и абс. шкалы (см. табл.).
Шкала наименований характеризуется только отношением
эквивалентности к--л. качественного проявления свойства. Пример такой Ш. и.-
классификация (оценка) цвета объекта по наименованиям (красный, белый, сине-зелёный
и т. д.), опирающаяся на стандартные атласы цветов (в атласах цвета могут обозначаться
усл. номерами). Измерения выполняются путём сравнения при опре-дел. освещении
образцов цвета из атласа с исследуемым цветом и установления их эквивалентности.
Шкала порядка описывает свойства, для к-рых имеют
смысл не только отношение эквивалентности, но и отношение порядка по возрастанию
или убыванию количественного проявления свойства. Характерный пример шкал порядка
- шкалы чисел твёрдости тел, шкалы баллов землетрясений, шкалы баллов ветра
и т. д. В такого рода шкалах в принципе нет возможности введения единицы измерений,
также не имеют смысла суждения, во сколько раз
больше или меньше проявления конкретных свойств. Разл. варианты шкал порядка
для одного и того же свойства связаны между собой монотонными зависимостями.
В шкалах порядка может быть (иметь смысл) нуль или его может не быть. Так, шкалы
твёрдости начинаются с не-к-рого ненулевого значения, сейсмич. шкала начинается
с одного балла, а шкала Бофорта для силы ветра - с нулевого значения.
Шкала разностей (интервалов) отличается от шкалы
порядка тем, что для описываемого ею свойства имеют смысл не только отношения
эквивалентности и порядка, но и пропорциональности или суммирования интервалов
(разностей) между разл. количественными проявлениями свойства. Характерный пример
- шкалы времени; интервалы времени можно суммировать или вычитать, складывать
же даты к--л. событий бессмысленно. Шкалы разностей имеют усл. нуль, опирающийся
на к--л. репер (напр., шкала Цельсия, см. Температурная шкала).
Шкала отношений описывает свойства, ко множеству
количественных проявлений к-рых применимы отношения эквивалентности, порядка,
пропорциональности или суммирования (а следовательно, и вычитания, и умножения).
В шкале отношений существует естеств. критерий нулевого количественного проявления
свойства, т. е. нуль имеет не усл. значение, а вполне определ. физ. смысл. Примеры
шкал отношений - шкала массы, термодина-мич. температурная шкала.
Абсолютные шкалы обладают всеми признаками шкал
отношений, но дополнительно в них существует естественное однозначное определение
единицы измерения. Такие Ш и. соответствуют относит. величинам - отношениям
одноимённых физ. величин, описываемых шкалами отношений. К таким величинам относятся
коэф. усиления, добротность колебат. системы, коэф. ослабления и т. п. Среди
абс. шкал выделяются ограниченные по диапазону шкалы, значения к-рых находятся
в пределах от 0 до 1. Они характерны для кпд, амплитудной модуляции и т. п.
величин.
Большинство свойств, к-рые рассматривают в практич.
метрологии, описывается одномерными Ш. и. Однако имеются свойства, к-рые в принципе
можно описать только многомерными шкалами. Таковы, напр., трёхмерные шкалы цвета
в колориметрии .Шкалы сортности изделий и продуктов в общем случае являются
многомерными шкалами наименований и опираются на ряд факторов, каждый из к-рых
определяется по специализир. шкалам наименований порядка или по общим шкалам
интервалов, отношений и абсолютным, описывающим общепринятые физ. величины и
параметры (напр., размеры изделия).
Практич. реализация шкал конкретных свойств достигается
путём стандартизации шкал и единиц измерений, а также способов и условий их
однозначного воспроизведения эталонами и средствами измерений. Понятие
единицы измерений, неизменной для любых участков шкалы, имеет смысл только для
шкал отношений и разностей, а также
для абс. шкал. В соответствии с этим положением
единицы измерений, охватываемые междунар. системой единиц, соответствуют величинам,
описываемым только шкалами отношений и разностей. Конкретные матем. ф-лы в науке
и технике могут связывать также только такие величины и разности величин, к-рые
описываются соответственно шкалами отношений, разностей и абсолютными. Поэтому
измерения в шкалах порядка и наименований иногда наз. оцениванием.
Для шкал отношений и разностей в нек-рых случаях
оказывается недостаточным установление только единиц измерений. Так, даже для
таких величин, как время, сила света, темп-pa, к-рым в международной системе
единиц соответствуют осн. единицы - секунда, кандела, кельвин, практич. системы
измерений опираются также на спец. Ш. и. Кроме того, сами единицы в ряде случаев
определяются с использованием фундаментальных физических констант или
метрологич. констант (см., напр., Кандела).
По мере развития метрологии наблюдается тенденция рассматривать в качестве объектов измерений все новые, и не только физические, свойства и соответствующие им величины. Так, напр., формируется и описан метрологич. подход к изучению и описанию свойств биол., психологич., социальных (в т. ч. экономических) систем, создаются новые и совершенствуются уже существующие Ш. и.
Релятивисты и позитивисты утверждают, что "мысленный эксперимент" весьма полезный интрумент для проверки теорий (также возникающих в нашем уме) на непротиворечивость. В этом они обманывают людей, так как любая проверка может осуществляться только независимым от объекта проверки источником. Сам заявитель гипотезы не может быть проверкой своего же заявления, так как причина самого этого заявления есть отсутствие видимых для заявителя противоречий в заявлении.
Это мы видим на примере СТО и ОТО, превратившихся в своеобразный вид религии, управляющей наукой и общественным мнением. Никакое количество фактов, противоречащих им, не может преодолеть формулу Эйнштейна: "Если факт не соответствует теории - измените факт" (В другом варианте " - Факт не соответствует теории? - Тем хуже для факта").
Максимально, на что может претендовать "мысленный эксперимент" - это только на внутреннюю непротиворечивость гипотезы в рамках собственной, часто отнюдь не истинной логики заявителя. Соответсвие практике это не проверяет. Настоящая проверка может состояться только в действительном физическом эксперименте.
Эксперимент на то и эксперимент, что он есть не изощрение мысли, а проверка мысли. Непротиворечивая внутри себя мысль не может сама себя проверить. Это доказано Куртом Гёделем.
Понятие "мысленный эксперимент" придумано специально спекулянтами - релятивистами для шулерской подмены реальной проверки мысли на практике (эксперимента) своим "честным словом". Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
|
|
 |
