Fysisk kvantitet är ett av de viktigaste begreppen inom vetenskaplig och teknisk terminologi. Huvudkravet för termer och definitioner är riktigheten och otvetydigheten i begreppet som definieras, eftersom innebörden och förståelsen av vad som sägs kommer att bero på vad som exakt menas med en fysisk storhet. Men i den vetenskapliga och tekniska litteraturen finns det fortfarande ingen enskild tolkning av detta begrepp. Många definitioner av en fysisk storhet ges i olika källor . Betrakta ett antal sammanhang som exempel.
1. Fysisk kvantitet , en egenskap, en egenskap som är kvalitativt gemensam för många fysiska objekt (fysiska system, deras tillstånd etc.), men kvantitativt individuellt för varje objekt [1]
2. En fysisk storhet är en mätbar kvalitet, tecken eller egenskap hos ett materiellt föremål eller fenomen, som är kvalitativt vanligt för materiella objekt eller processer, fenomen, men kvantitativt individuellt för vart och ett av dem [2]
3. Fysisk kvantitet , ─ en egenskap hos fysiska objekt eller fenomen i den materiella världen, gemensamma för många objekt och fenomen i kvalitativa termer, men individuella i kvantitativa termer för vart och ett av dem. [3]
4. En fysisk storhet (till skillnad från en matematisk) är en egenskap hos en av egenskaperna hos ett objekt (fysiskt system, fenomen eller process), som är kvalitativt gemensam för många fysiska objekt, men kvantitativt individuell för varje objekt. [fyra]
5. Fysiska storheter - mätbara egenskaper eller egenskaper hos fysiska kroppar, tillstånd eller processer som kan kvantifieras och användas för att beskriva naturfenomen med hjälp av matematiska ekvationer. [5]
Det följer av ovanstående sammanhang att de två första definitionerna av en fysisk storhet är oförenliga med den tredje och fjärde, och i det femte sammanhanget identifieras olika begrepp: egenskap och egenskap . Här uppstår frågan om vad som ska förstås som en fysisk storhet: själva egenskapen hos ett verkligt fysiskt objekt (sammanhang 1 och 2) eller en abstraktion (mental modell) i form av en verbal, grafisk etc. beskrivning (karakteristisk) av denna fastighet (sammanhang 3 och 4) .
Med andra ord, i definitionerna av begreppet en fysisk storhet finns en så kallad kategorisk tvetydighet . Inom fysik och annan naturvetenskap behandlas oftast följande kategorier:
Kärnan i kognitionsprocessen är bildandet av en värld av idéer som mest exakt återspeglar sakers värld. [6] [7] Låt oss analysera sammanhangen utifrån om begreppet en fysisk storhet hör till ovanstående kategorier. I det första och andra sammanhanget förstås en fysisk kvantitet som en objektiv egenskap hos materien (ett objekt från tingens värld) som verkligen existerar, utanför vårt medvetande. Det kan interagera med andra kroppar (kraft), överföras (energi), spridas (värmeöverföring, diffusion), lösas upp, mätas, till exempel: tröghet - vikt, tryck - tryckmätare, temperatur - termometer ; förvandla energi till arbete etc. I det tredje och fjärde sammanhanget förstås redan den fysiska kvantiteten inte som egenskapen hos det föremål som studeras, utan som dess egenskap (ett föremål från idévärlden), vilket inte är en realitet, och därför inte kan mätas och lagras i mätinstrument som en måttenhet, utsättas för fysisk eller kemisk attack. Till exempel kan massa inte hänga på ett rep eller sätta tryck på ett stöd, volym kan inte röra sig (längs ett rör) etc. I det femte sammanhanget förstås en fysisk storhet som både egenskapen hos ett föremål och dess egenskap.
Genom att analysera ovanstående, såväl som många andra exempel, kan man komma till slutsatsen att en fysisk storhet har kategorisk tvetydighet , eftersom den i vissa fall betyder själva egenskapen hos ett verkligt objekt, process, fenomen och i andra - dess kvantitativa ( numerisk) egenskap. Uppenbarligen är inte själva egenskapen (saken) och dess kvantitativa egenskap ─ en fysisk mängd ─ samma, precis som kaffe inte är samma dryck och kaffe är ett ord som anger namnet på cafeterian eller inskriptionen på förpackningen. R. V. Pohl uppmärksammade otillåtligheten av att blanda saker och fysiska kvantiteter under lång tid: I alla fysiska enheter är det nödvändigt att tydligt skilja en vikt, det vill säga ett metallstycke, från vikt, det vill säga kraft. Vi måste påpeka den till synes outrotliga användningen av ordet massa istället för kropp . Om och om igen finner vi till exempel i läroböcker en massa upphängd i ett snöre istället för en upphängd kropp. [åtta]
Vad är anledningen till den kategoriska tvetydigheten i begreppet en fysisk storhet? Svaret på denna fråga är nära relaterat till mätningarnas historia. En kvantitativ egenskap hos fysiska kroppars egenskaper (fysikaliska egenskaper) erhålls genom mätningar, som ett resultat av vilka siffror erhålls, på vilka vissa matematiska operationer kan utföras. Historiskt har dessa siffror fått samma namn som fastigheten som mäts. För att betona vad som togs som ett enhetsmått när varje nummer erhölls, började varje enhetsdel av fastigheten tilldelas ett namn, som ofta sammanföll med namnet på själva kroppen, som lagrade enhetsdelen av den uppmätta egenskapen (fot) , tum, aln, etc.) Som ett resultat började sådana mätningar få namngivna siffror ─ fysiska kvantiteter . Eftersom sammansättningen av en fysisk kvantitet inkluderar ett rent tal - en produkt av det mänskliga sinnet (ett föremål från idévärlden), så bör den fysiska kvantiteten i sig tillskrivas ett föremål från idévärlden. Med tanke på ovanstående följer följande definition:
En fysisk storhet är det mest allmänna begreppet (kategorin) som tjänar till att kvantitativt uttrycka egenskaperna hos kroppar, fenomen eller processer och för att beskriva naturfenomen med hjälp av matematiska ekvationer,
med andra ord:
En fysisk storhet är en kvantitativ egenskap hos en av egenskaperna hos ett fysiskt objekt, system, fenomen eller process). [9]
Denna definition uppfyller helt de moderna kraven på noggrannhet och kategorisk entydighet. (Det bör noteras att i litteraturen om metrologi och i de tidigare standarderna, på grund av historiska skäl, antogs en annan (föråldrad) definition av termen fysisk kvantitet, som motsäger ovanstående, till exempel GOST 16263-70. [10 ] Men enligt nuvarande i Ryska federationen och i ytterligare fem OSS-länder, rekommendationer om mellanstatlig standardisering RMG 29-2013, togs termen fysisk kvantitet bort och ersattes med termen kvantitet i samma (föråldrade) betydelse [11].
En fysisk storhet är inte en egenskap hos ett objekt, utan dess numeriska kännetecken, mätresultatet (benämnt nummer) är ett objekt från idévärlden. Därav följer att det är omöjligt att mäta det, precis som det är omöjligt att mäta vikten av något föremål från dess fotografi eller verbala beskrivning. Därför bör frasen " mätning av fysiska kvantiteter ", som är väletablerad inom metrologi, ersättas med mätning av fysikaliska egenskaper. I frasen energi ─ rörelsemått har energi betydelsen av en fysisk storhet, eftersom det är omöjligt att specificera en specifik del av rörelsen, betecknad med ordet energi. Eftersom en fysisk storhet inte är en objektiv verklighet, kan den inte vara vare sig en del av en egenskap eller en kropp som lagrar denna del. Följaktligen bör måttet här redan inte förstås som en objektiv realitet (en del av den uppmätta egenskapen eller en standard som lagrar denna del), utan en kvantitativ (numerisk) egenskap hos den uppmätta egenskapen (här, rörelse). Eftersom mått är en tvetydig term, för att understryka att termen energi syftar på en fysisk storhet (och inte själva rörelsen), bör ovanstående fras förtydligas på följande sätt: energi är en kvantitativ egenskap hos rörelse. På samma sätt: massa är inte ett mått på tröghet, utan en kvantitativ egenskap för en kropps tröghet.
Modern vetenskaplig och teknisk terminologi har skapats och förbättrats under århundradena. I samband med vetenskapens utveckling blev många vetenskapliga teorier föråldrade, ersattes av nya, och med dem ändrades termerna och definitionerna eller lades en ny innebörd i gamla begrepp. Samtidigt, inom relaterade vetenskaper och till och med i olika delar av samma vetenskap, fortsatte samma termer att användas i sina tidigare betydelser. Till exempel, i termen värme, beroende på den accepterade teorin om värme, investerades helt andra betydelser och fortsätter att investeras. I kaloriteorin är värme en viktlös vätska ─ kalori, i den mekaniska teorin om värme ─ formen (typen) av rörelse för de minsta partiklarna av materia, i molekylär kinetisk teori ─ den mikrofysiska formen av energiöverföring från en kropp till en annan, etc. etc. Det finns inget mer tvetydigt begrepp inom fysik och termodynamik än värme eller värme. Det är inte unikt, som visas ovan, och termen fysisk kvantitet . För att förstå stabiliteten hos fraserna mätning av fysiska kvantiteter (till exempel kraft), energi är ett mått på rörelse, massa är ett mått på tröghet, där fysiska kvantiteter fungerar som en objektiv verklighet, är det nödvändigt att vända sig till historien av åtgärdernas utseende. Inledningsvis användes delar av människokroppen (verkliga saker) som mått, som kallades måttenheter, till exempel fotens fot ─ fot, tummens tjocklek ─ tum, längden på underarmen ─ armbåge, etc. Själva mätprocessen, till exempel brädans tjocklek, bestod i att tummen sattes på brädan; mängden materia (vävnad) bestämdes genom att linda den runt underarmen; mängden havre bestämdes av en portion havre i ett kärl av en viss storlek, vilket kallades ett mått, genom att bestämma (mäta) antalet sådana portioner ─ mått i en given havrehög. Följaktligen mättes själva sakerna (bräder, materia, havre, etc.) eller, mer exakt, deras egenskaper (längd, tröghet, elasticitet, hårdhet, etc.) med samma saker (finger, armbåge, havremått, vikter). , etc., innehållande en del (mått) av uppmätta egenskaper. En sådan experimentell jämförelse av objekts och fenomens egenskaper med mått (delar) av dessa egenskaper för att erhålla kvantitativa uppskattningar kommer att kallas mätning. Inom metrologin är alltså mätprocessen självt (i det inledande skedet) ledde till den kategoriska tvetydigheten i begreppet en fysisk storhet.
Gomoyunov K.K. . Förbättra undervisningen i tekniska discipliner // Metodologiska aspekter av analys av utbildningstexter. — Leningrads universitet. - L. , 1983. - 206 sid.