Про систему Сі

«

Gray: Привіт ! His Majesty the Me: привіт Gray: До тебе одне запитання: 1 секунда = 1000 мілісекнуд ? Gray: бо я щось завагався His Majesty the Me: так Gray: агга - а то дивно виходить якщо година то 3600. А мілі то ж 10 в -3. Якось так не ординарно His Majesty the Me: ну так. хвилина, година і доба — це несистемні одиниці :) Gray: ну ясно His Majesty the Me: система Сі — це секунда. замість хвилини мала б бути сантисекунда, а замість години — кілосекунда :) Gray: о ! треба тоді свій годинник зробити Gray: в кілосекундах Gray: )))))) Gray: і сантісек Gray: Скільки Вам потрібно Кілосекунд на цю задачу ? Gray: Звучить ? Gray: Буду за 20 сантісек Gray: пропоную до вживання 20 хвилин = 12 сантісек His Majesty the Me: :)) »

1 хвилина — це 0,6 сантисекунди (сс),, 1 година — 3,6 кілосекунди (Кс),, 1 доба — 86,4 Кс,, 1 тиждень — 0,6048 мегасекунди (Мс), 1 місяць — 2,592 Мс, 1 рік — 31,536 Мс, 1 століття — 3,100536 гігасекунди (Гс).

Насправді системою Сі, яку придумали, щоб уникнути хаосу в одиницях вимірювання, користуються лише педанти з National Institute of Standards and Technology (NIST). У школі мене вчили, що треба користуватися системою Сі, що частота вимірюється в герцах, енергія — в джоулях, а час — в секундах. У реальній фізиці енергію в джоулях вимірюють, здається, лише в термодинаміці, а відстань в метрах — лише в механіці. У інших розділах несистемні одиниці часто використовуються частіше за системні, бо так попросту зручніше.

Наприклад, розмір атома водню — 0,0529 нанометрів. Ця величина називається радіусом Бора і дуже часто використовується як одиниця довжини (наприклад, у фізиці твердого тіла), що, відповідно, називається бором. А ще є така одиниця, як анґстрем. Один анґстрем — 0,1 нм або 2 бора. Здавалося б, що заважає ці всі одиниці замінити на нанометри? Я міг би написати пару абзаців обґрунтування, чому я особисто юзаю анґстреми і бори, але справжня причина: звичка та «так роблять усі інші науковці, тож мені простіше порівнювати свої результати з їхніми». Натомість, астрофізики оперують світловими роками та парсеками, і мені складно уявити, щоб вони раптом перейшли на петаметри (1 світловий рік = 9,6 петаметрів = 9,6х10¹⁵ м)

Всі знають, що валентність водню у молекулі води +1, а валентність кисню — –2. Якби хіміки користувалися системою Сі, то валентність водню була б 1,6х10^–19, а кисню — –3.2х10^–19, бо валентність — це заряд відповідного йона у випадку, якби молекула води розпалася на складові, а заряд цей пропорційний до кількості електронів. Заряд же електрона в системних кулонах акурат рівний 0,16 аттокулонів. У хімії, фізиці твердого тіла, ба навіть фізиці елементарних частинок міряти заряд в кулонах без сенсу, тому усі заряди міряють в одиницях заряду електрона.

З масою і енергією ще веселіше, особливо з урахуванням веселої формули Айнштайна E=m₀c², завдяки якій масу можна міряти в джоулях, а енергію — в кілограмах. Власне, фізики елементарних частинок так і роблять: вони міряють маси частинок в одиницях енергії — електрон-вольтах. Електрон-вольт — це, як то кажуть, і не електрон і не вольт, а рівний він 1.6х10^-19 джоулів. Саме таку енергію отримає один електрон, якщо йому прикласти напругу (різницю потенціалів) у один вольт. Маса електрона у кілограмах — 9.1х10^-31, а в електронвольтах — 0.51 мегаелектронвольт (MeV).
Нагадую, що у Великому зіштовхувачі гадронів два протону зіштовхуватимуться з такою ж енергією як чотирнадцять скажених комарів — 14 тераелектронвольт.

Доповнити ці кілька абзаців рефлексій варто також і згадкою про неметричну систему мір, яка застосовується і досі — всі ці фути, милі, фаренгейти, дюйми і т.п. Чого діагональ монітора ми міряємо не в сантиметрах? Тут обґрунтування «це зручно» замінюється радше на «так звикли». Звісно, мені складно уявити, щоб люди раптом поставили у себе вдома термометри зі шкалою Кельвіна, бо рахувати все від точки плавлення льоду зручніше, але або фаренгейти, або цельсії мають здохнути. Краще, щоб здохли фаренгейти, бо градус Цельсія насправді рівний градусу Кельвіна, просто вибір нуля інший.

Підсумовуючи, бачимо, що систему Сі неможливо застосувати у всіх сферах життя (або як мінімум у всіх галузях фізики) не тільки через консервативність людей, а й тому що вона не є достатньо гнучкою і в багатьох випадках не може застосовуватись. З іншого боку, необхідність зменшити кількість різноманітних систем одиниць до необхідного мінімум існує, як в науці, так і в побуті. Я от особисто впадаю в ступор, коли бачу, наприклад, енергію в хартрі, частоту в обернених сантиметрах чи то пак ентальпію в кілокалоріях на моль. Доводиться гуглити, щось там ділити-множити, аби перевести в зрозумілі для мене цифри. Гадаю, не тільки я з таким стикаюся.

Bonus: про анґстреми

Анґстрем (англійською — angstrom) — це єдина відома мені фізична одиниця, що позначається літерою, відсутньою в латинському алфавіті, а саме шведською літерою Å. Як я вже писав, 1 Å = 10^-10 м або 0.1 нм. Названа вона на честь відомого шведського фізика на ймення Anders Jonas Ångström, який взагалі-то не Анґстрем ніразу, а найсправжнісінький Андерс Йонас Онґстрьом, бо літера «Å» насправді позначає звук «о», ну але у нас про це ніхто не здогадується і називає Анґстремом. Поляки так взагалі на німецький кшталт називають анґстреми «анґштремами». У нас є у відділі один професор, який увесь час намагається всіх виправляти на семінарах, щоб казали «онґстрем», а не «анґштрем». Коли мені буде 80 років, я буду теж таким занудним, як цей професор (убийте мене хтось, щоб я не дожив!).

Отож, Андерс Онґстрьом — це фізик із шведської Упсали, який закінчив тамтовий університет та працював там доцентом у 2 половині 19 століття. Найбільш відомою його працею стала «Recherches sur le spectre solaire» («Дослідження спектру сонця»), де він опублікував повний атлас спектру сонця та зробив висновок, що там присутній водень. Одиницю довжини, названу у його честь, зокрема використовують спектроскопісти для вимірювання довжин електромагнітних хвиль. Діапазон довжин хвиль видимого світла, до речі — від 4000 (фіолетове) до 7000 (червоне) анґстрем, або ж 400—700 нм.

Тут і казці кінець, а хто дочитав досюди й не заснув — той молодець, вип’є собі коньякець.